ОГЛЯД ТА АНАЛІЗ ІСНУЮЧИХ КОНСТРУКЦІЙ РОБОТИЗОВАНИХ МАНІПУЛЯТОРІВ З ЕКСТРУДЕРАМИ ДЛЯ 3D-ДРУКУ

Анотація

У статті проаналізовано перспективи застосування роботизованих маніпуляторів у технології 3D-друку, а також особливості інтеграції екструзійних систем для виготовлення складних геометричних конструкцій. Визначено основні переваги використання промислових роботів для адитивного виробництва, зокрема їхню здатність забезпечувати гнучкість виробничих процесів, зменшувати матеріальні витрати та підвищувати якість друкованих виробів. Проведено аналіз основних типів екструзійних систем, що використовуються у роботизованому 3D-друці: філаментних, аерозольно-струменевих і шнекових екструдерів. Філаментні екструдери є найбільш поширеними, оскільки забезпечують високу точність і деталізацію друку, що робить їх придатними для широкого спектра застосувань, зокрема в машинобудуванні та легкій промисловості. Аерозольно-струменеві розпилювачі застосовуються у високоточному виробництві електронних компонентів і біотехнологічних пристроїв завдяки можливості наносити надтонкі шари матеріалів. Шнекові екструдери, які працюють із гранульованими полімерними матеріалами, мають значний потенціал у 3D-друці, проте на ринку практично відсутні роботизовані системи, що використовують цей тип екструзії. Розглянуто основні параметри вибору роботизованих маніпуляторів для адитивного виробництва, зокрема точність повторюваності, досяжність, вантажопідйомність, безпеку експлуатації та програмне забезпечення. Проведено огляд провідних виробників роботів-маніпуляторів для 3D-друку, зокрема компаній KUKA, ABB, FANUC, Yaskawa та Comau, які пропонують інтеграційні рішення для екструзійних систем. За результатами аналізу визначено, що подальші дослідження мають бути спрямовані на розробку роботизованих систем із шнековими екструдерами, що дозволить значно знизити вартість сировини, підвищити ефективність виробничих процесів і розширити можливості 3D-друку в промисловості. Використання таких систем сприятиме створенню більш економічних і технологічно досконалих методів адитивного виробництва, зокрема у будівництві, автомобілебудуванні та виготовленні композитних конструкцій.