Fabricación por adición

Robots Motoman para la fabricación de aditivos - Impresión 3D, revestimiento láser, WAAM (Wire-Arc Additive Manufacturing) y decoración

La fabricación de aditivos es una tecnología que promete reducir el costo de las piezas al disminuir el desperdicio de material y el tiempo de comercialización. Además, la AM también puede permitir un aumento en la libertad de diseño, lo que potencialmente resulta en un ahorro de peso, así como en la facilitación de la fabricación de complejos ensamblajes anteriormente hechos de muchos subcomponentes.

Impresión 3D con robots Motoman
Automatización en torno a las máquinas de impresión 3D
Cada vez más, los robots Motoman se utilizan para automatizar los procesos alrededor de las impresoras 3D para permitir la operación no tripulada durante horas. Esto puede ser la manipulación de las piezas impresas en instalaciones de varias máquinas (descarga de las máquinas de impresión 3D), la separación de las piezas después de un ciclo de impresión de varias piezas, la gestión del polvo (rellenado/eliminación), los trabajos de limpieza mediante la eliminación de los granulados, el acabado de las piezas (desbarbado, corte), la inspección de calidad y el embalaje/transporte/logística. Nuestro MotoMini, los pequeños robots de la serie GP GP7, GP8, GP12 o nuestros modelos de robot HC10 de colaboración son los más populares aquí.

Los robots que mueven directamente un cabezal de impresión 3D
Para piezas de trabajo más grandes, los robots industriales pueden proporcionar un largo alcance. En combinación con dispositivos de eje externo como bases giratorias o rotatorias, posicionadores, pistas lineales o pórticos, proporcionan un espacio de trabajo inmejorable. Con una impresora 3D robótica de este tipo, se hacen posibles estructuras espaciales de forma libre que requieren poca o ninguna estructura de soporte ("Free Space Fabrication" / FSF).

Aparte del prototipado rápido clásico, vemos una creciente proporción de aplicaciones de fabricación real como:

- Piezas de gran volumen de forma libre, formas de molde, prototipos de cualquier tamaño y tipo, construcciones de cerchas con forma 3D como paredes de exhibición
- partes híbridas de gran formato, aplicando materiales a las superficies de forma libre ya existentes.

Debido a su excelente rendimiento de trayectoria, su rígida estructura mecánica y los altos índices de protección contra el polvo (IP), combinados con el avanzado control antivibraciones y la capacidad multieje, los robots de manipulación de MOTOMAN son una elección perfecta para la impresión en 3D.

Traducción realizada con la versión gratuita del traductor www.DeepL.com/Translator

Programming of 3D Printing Applications - Slicing

In most 3D Printing cases, CAD Data of the workpiece is available. Post processor modules of a CAD/CAM Offline Programming Software slice 3D CAD models into 2D layers preparing the additive printing process, and generate a robot program automatically. You will find Motoman Robots registered in the libraries of all common 3rd-Party CAD/CAM Software tools available on the market.

However, for rather simple structures, or cases where CAD Data is not available or cannot be generated easily by scanning originals, classical teach-in robot programming can be reasonable.

YASKAWA Motoman Robots offer excellent interfaces to to dosing devices to synchronize the dosing volume with the robot TCP speed.

CAD/CAM path generation of 3D free form slices

When it comes to really 3D free form slicing of parts for robotic applications (not just into 2D planar layers), CAD/CAM software is still a tricky challenge somewhere between R&D and commercial availability. Such software must be capable to generate curved, multi-axis tool paths directly from the CAD system, considering the singularities in the robot control or collisions with objects already built.

Research institutes and CAD/CAM software companies all over the world prefer using Motoman robots in their R&D studies, due to their excellent mechanical structure and open and rich interfacing options.

Wire Arc Additive Manufacturing (WAAM) with Motoman Robots

From the standpoint of an arc welding robot supplier YASKAWA Motoman, Wire Arc Additive Manufacturing (WAAM) is an absolutely interesting application, as it uses off-the-shelf and low-cost arc welding technology. With WAAM, a metal wire is melted at the right place using a MIG or CMT welding torch to form the desired blank and to build up components in layers.

A wide variety of materials, such as common mild steel, stainless steel, aluminum, titanium and nickel-based metals are perfectly suitable for the robotic WAAM process. Typical workpieces includes airplane, marine and power generator parts, impellers for machines and car-body prototypes for automotive. Apart from building components purely additively, robotic post-production steps such as polishing and/or machining are possible.

Laser Cladding with Motoman Robots

Laser cladding is an additive manufacturing process which is depositing metallic powders into a focused laser beam. As a result, these powders are directly melted and solidified on the part surface to form stacked layers. It is used to improve mechanical properties or corrosive resistance, or to fabricate metal matrix composites. The technology is also used to manufacture prototypes and small batches of metal components.

Another application for Laser Cladding is repairing metal parts after wear stress.

Cladding and Decoration with Motoman Robots

Cladding is building 3-dimensional layer of adhesive material for decoration. This application could be classified as an Additive Manufacturing Process or as a Dispensing Application.

3D Printed Grippers and Fixtures for Robots

3D printing is also common for robotic grippers, allowing desirable weight and space optimization of gripper fingers and housings. 3D printed fixtures are perfect in the commissioning phase where permanent changes are done until the workpiece is perfectly fitting into the fixture.