這種自動化技術(shù)使用機器人技術(shù)來完成金屬添加劑制造中最費力的手動步驟，即在打印后對系統(tǒng)進行除粉。以前，這個步驟是由人類使用專門設(shè)計的手套箱來確保安全的。增材制造(AM)在我們的科幻想象中仍然以星際迷航般的復(fù)制機器的形式出現(xiàn)，只需按一下按鈕即可創(chuàng)建幾乎任何東西(在商業(yè)廣告之間)。然而，事實是，增材制造仍然是一個非常復(fù)雜的過程，需要大量的準備和后期印刷工作 - 大部分是手工制作。因此，這種手工勞動密集型工藝的高成本將金屬AM限制在低容量，高價格標簽部件，例如用于飛機或外科應(yīng)用的部件。在自動化改進之前，以合理的成本實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)(如汽車或工業(yè)應(yīng)用所需的生產(chǎn))將是一項艱巨的挑戰(zhàn)。

如今，許多金屬AM公司都致力于提高打印機的自動化程度，以及進一步采用AM技術(shù)的后期制作和維護任務(wù)。瑞典的Digital Metal是由HöganäsAB公司創(chuàng)建的專有粘合劑噴射AM技術(shù)公司，該公司表示，它可以為小型物體提供高水平的分辨率，同時具有高表面質(zhì)量，以及制造金屬的前所未有的自動化(“無手工生產(chǎn)”) AM適用于大批量生產(chǎn)。Digital Metal以其高精度DM P2500系統(tǒng)生產(chǎn)小型，大批量元件而聞名。

“對于AM來說，要進入連續(xù)生產(chǎn)或批量生產(chǎn)，它需要大幅度提高，”Digital Metal AB總經(jīng)理RalfCarlström告訴Design News。“今天，AM系列產(chǎn)品主要出現(xiàn)在體積相對較小的細分市場，如航空航天和醫(yī)療植入物，其替代成本很高。繼續(xù)發(fā)展汽車等高產(chǎn)量領(lǐng)域需要通過更高效的流程大幅提高生產(chǎn)力。“

Carlström表示，Digital Metal正在大力推進先前由傳統(tǒng)制造技術(shù)所統(tǒng)治的領(lǐng)域，從具有單個或多個內(nèi)部通道的組件到用于航空航天的輕質(zhì)結(jié)構(gòu)。他補充說，任何涉及復(fù)雜金屬零件的應(yīng)用都可能從??該技術(shù)中受益。然而，自動化將幫助更多公司能夠為更廣泛的應(yīng)用提供金屬AM。

Digital Metal的自動化技術(shù)主要使用機器人技術(shù)，專注于金屬AM中最費力的手動步驟，即在打印后使系統(tǒng)失效。傳統(tǒng)上，這是人工使用專門設(shè)計的手套箱來保證安全的一步。在該公司最新的AM系統(tǒng)中，該手動過程已被CNC操作的脫毛機取代。除粉過程中的CNC控制運動基于來自印刷過程的信息。這提高了自動化程度和生產(chǎn)率，同時保留了約30種不同幾何形狀的細節(jié)精度，分辨率，表面光潔度和公差。根據(jù)Carlström的說法，用戶可以精確地選擇他們希望如何(以及多少)自動化以前的手動任務(wù)。

“所有自動化都是靈活的，但大批量將有助于實現(xiàn)具有高度自動化的生產(chǎn)線，”他告訴設(shè)計新聞。

雖然自動去除粉末并不是Digital Metal獨有的，但它的使用方式不會對粉末性能產(chǎn)生負面影響。因此，該公司的最新系統(tǒng)克服了粉末再利用的許多挑戰(zhàn)，這可能導(dǎo)致顆粒隨時間變形。粉末再利用或回收時間可直接影響AM部件的可承受性 - 特別是涉及鈦部件時。

機器人移動燒結(jié)場所

下一個自動化任務(wù)是將部件放置在燒結(jié)板上。最后，機器人將板移動到燒結(jié)爐。在此步驟中，零件將進行脫脂和燒結(jié)，分批或連續(xù)生產(chǎn)。從本質(zhì)上講，幾乎所有手動密集型工作都可以從AM流程中消除。

“大多數(shù)AM技術(shù)顯示出非常低的自動化水平，”Carlström說。“我們的目標是改變這種狀況。通過新的無手生產(chǎn)線，我們的客戶可以進一步提高生產(chǎn)率并降低生產(chǎn)成本。幾乎所有手動密集的工作都可以消除，此外，在清洗機中移除的粉末可以在該過程中再循環(huán)，從而最大限度地減少浪費。正如我們所看到的，數(shù)字金屬技術(shù)現(xiàn)在適用于大批量組件的批量生產(chǎn)。“

根據(jù)Digital Metal的說法，需要對現(xiàn)有的打印機進行一些修改才能實現(xiàn)其全自動生產(chǎn)線系統(tǒng)。印刷能力和自動化引起了幾家歐洲汽車和航空航天公司的興趣，Digital Metal表示已與制造商簽署了多項協(xié)議。

“我們相信我們獨特的技術(shù)潛力巨大，”Carlström說。“它不僅非?？焖偾揖哂谐杀拘б?，而且還能夠創(chuàng)建具有廣泛材料選擇的復(fù)雜且高度詳細的設(shè)計。”