3D-печать с помощью WELDPLAST 600 для Миланского политехнического института

LT_Plf_INDEXLAB_3DPINK_IM_05.jpg
Истории успеха1 сент. 2023 г.
Ученые из Миланского политехнического института и инженеры компании Leister совместно изготовили архитектурные элементы впечатляющих размеров с помощью 3D-печати на установке WELDPLAST 600-i. Подробнее об этом и об использовании экструдера Leister в данном процессе читайте в блоге.

Автор: Мария-Тереза Пироцци, специалист по маркетингу, компания Leister Technologies AG (Италия)

Синергия родилась из идеи, которая созрела в рамках проекта «Cultura Meccanica», реализуемого кафедрой механики Миланского политехнического института. Целью проекта было формирование знаний и навыков по созданию и воспроизведению архитектурных элементов впечатляющих размеров. Эти элементы должны были быть изготовлены методом 3D-печати с использованием экструдера Leister WELDPLAST 600-i.

Интеграция WELDPLAST 600-i в в антропоморфных роботов Fanuc

Научной частью проекта руководил профессор Франческо Брагина с кафедры механики, а координацию осуществлял инженер Пьерпаоло Руттико с кафедры АВС. Рабочий участок располагался в лаборатории INDEXLAB Территориального центра Лекко под оперативным руководством инженера Карло Белтракки при поддержке инженера Габриэле Вискарди и специалиста по вычислительному дизайну Халида Алабдулы.

Основой исследования стала разработка методов интеграции модуля экструдера Leister WELDPLAST 600-i в антропоморфного робота Fanuc. Это связано с тем, что экструдер, прикрепленный к манипулятору робота, должен был изготавливать исключительно крупные пластиковые элементы методом 3D-печати. Элементы проектировались как самостоятельные, легко собираемые блоки модульной архитектурной системы.

Тщательное размещение и идеальное согласование элементов

Полипропилен, армированный стекловолокном, полностью пригоден для вторичной переработки, был разработан и поставлен голландской компанией LyondellBasell. При интеграции экструдера в робот различные элементы были тщательно размещены и идеально подогнаны друг к другу. Управляющий компьютер WELDPLAST, блок питания и соединения были установлены непосредственно на «запястье» робота, что позволило создать компактную, функциональную и удобную в использовании систему «plug-and-play». Такая компоновка обеспечивает максимальную гибкость робота в нескольких плоскостях. Это также значительно снижает риск спутывания кабелей и возможные помехи из-за расстояния между элементами.

Управление с помощью ПЛК для точного контроля процесса экструзии

Управление системой осуществляется с помощью программируемого логического контроллера (ПЛК). Это обеспечивает точный контроль процесса экструзии и срабатывает при достижении критической температуры для экструзии выбранного материала. WELDPLAST 600-i доказал свою эффективность благодаря скорости печати от 50 до 75 мм в секунду, что позволяет экструзировать до 3 кг материала в час. Экструзионный материал подавался в экструдер в рулонах по 2,5 кг диаметром 4 мм.

Создание элементов со свободными формами, как плавными, так и ломаными

Одним из наиболее ярких результатов этого проекта стало создание элементов со свободными формами, как плавными, так и ломаными. Способность создавать конструкции со значительными выступами - это значительный прогресс, достигаемый благодаря особой стратегии раскроя. Эта стратегия резки, разработанная инженером Карло Белтракки и специалистом по вычислительному дизайну Халидом Алабдулой, позволила преодолеть традиционные ограничения 3D-печати, расширить диапазон возможных форм и раздвинуть границы инноваций в технологии послойной печати.

«Virtù Principesche» Луиджи Ванвителли, 3D-печать

Видео демонстрирует, как “Virtù Principesche” Луиджи Ванвителли (итальянский архитектор, родился 12 мая 1700 года в Неаполе, умер 1 марта 1773 года в Казерте) реализуется с использованием инновационного процесса 3D-печати. В рамках этого проекта факультет механики Миланского политехнического института сотрудничал с миланской художественной студией Cracking Art.

LT_Plf_INDEXLAB_3DPINK_IM_04.jpg

Антропоморфная роботизированная рука с шестью механическими суставами с помощью экструдера наносит полимерный материал слой за слоем. Используется алгоритм, преобразующий 3D-модели в команды движения. Этот процесс послойной печати повторяем, но каждое изделие уникально и сочетает в себе искусство и передовые технологии.

Дискретная архитектура

В лаборатории INDEXLAB Миланского политехнического института Халид Алабдула занимается изучением «дискретной архитектуры»: его исследования сосредоточены на элементах архитектурных конструкций, которые печатаются на 3D-принтере. Этот инновационный подход, основанный на использовании полипропилена, армированного стекловолокном, открывает новые возможности в области архитектурного дизайна.

По мнению инженера Карло Белтракки, работа Алабдулы может стать важным вкладом в объединение цифрового мира с реальной жизнью через концепцию метавселенной. Он исследует возможности использования дискретных архитектурных элементов, напечатанных в 3D-форме, которые отличаются модульностью и гибкостью. Это позволяет создать адаптируемую модель, открывающую безграничные возможности для архитектуры, в которой робототехника выступает связующим звеном между цифровым и реальным мирами.

LT_Plf_INDEXLAB_3DPINK_IM_07.jpg

На рисунке показана серия элементов, созданных в ходе исследования “дискретной архитектуры”.