Fabricación por adición
Perspectiva general
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.
Programación de aplicaciones de impresión 3D - Corte
En la mayoría de los casos de impresión 3D, se dispone de datos CAD de la pieza de trabajo. Los módulos de postprocesamiento de un Software de Programación Offline CAD/CAM cortan los modelos CAD 3D en capas 2D preparando el proceso de impresión aditiva, y generan un programa de robot automáticamente. Encontrará robots Motoman registrados en las bibliotecas de todas las herramientas de software CAD/CAM de terceros disponibles en el mercado.
Sin embargo, para estructuras más bien simples, o casos en los que los datos CAD no están disponibles o no pueden generarse fácilmente escaneando los originales, la programación clásica del robot puede ser razonable.
Los robots Yaskawa Motoman ofrecen excelentes interfaces a los dispositivos de dosificación para sincronizar el volumen de dosificación con la velocidad TCP del robot.
Generación de trayectorias CAD/CAM de cortes de forma libre en 3D
Cuando se trata de rebanar piezas de forma libre en 3D para aplicaciones robóticas (no solo en capas planas en 2D), el software CAD/CAM sigue siendo un reto complicado a medio camino entre la I+D y la disponibilidad comercial. Dicho software debe ser capaz de generar trayectorias de herramientas curvas y multieje directamente desde el sistema CAD, teniendo en cuenta las singularidades en el control del robot o las colisiones con objetos ya construidos. Los institutos de investigación y las empresas de software CAD/CAM de todo el mundo prefieren utilizar los robots Motoman en sus estudios de I+D, debido a su excelente estructura mecánica y a sus opciones de interfaz abiertas y ricas.
Fabricación aditiva por arco de alambre (WAAM) con robots Motoman
Desde el punto de vista del proveedor de robots de soldadura por arco Yaskawa Motoman, la fabricación aditiva por arco de alambre (WAAM) es una aplicación absolutamente interesante, ya que utiliza la tecnología de soldadura por arco disponible y de bajo coste. Con WAAM, se funde un hilo metálico en el lugar adecuado mediante una antorcha de soldadura MIG o CMT para formar la pieza en bruto deseada y construir componentes por capas.
Una amplia variedad de materiales, como el acero dulce común, el acero inoxidable, el aluminio, el titanio y los metales con base de níquel, son perfectamente adecuados para el proceso robótico WAAM. Las piezas típicas son las de aviones, barcos y generadores de energía, impulsores para máquinas y prototipos de carrocerías para automóviles. Además de construir componentes de forma puramente aditiva, es posible realizar pasos de posproducción robotizados, como el pulido y/o el mecanizado.
Revestimiento por láser con robots Motoman
El revestimiento láser es un proceso de fabricación aditiva que consiste en depositar polvos metálicos en un rayo láser enfocado. Como resultado, estos polvos se funden y solidifican directamente en la superficie de la pieza para formar capas apiladas. Se utiliza para mejorar las propiedades mecánicas o la resistencia a la corrosión, o para fabricar compuestos de matriz metálica. Esta tecnología también se utiliza para fabricar prototipos y pequeños lotes de componentes metálicos.
Otra aplicación del revestimiento por láser es la reparación de piezas metálicas tras el desgaste.
Revestimiento y decoración con robots Motoman
El revestimiento es la construcción de una capa tridimensional de material adhesivo para la decoración. Esta aplicación podría clasificarse como un proceso de fabricación aditiva o como una aplicación de dispensación.
Pinzas y accesorios impresos en 3D para robots
La impresión en 3D también es habitual para las pinzas robóticas, lo que permite optimizar el peso y el espacio de los dedos y las carcasas de las pinzas. Las fijaciones impresas en 3D son perfectas en la fase de puesta en marcha, en la que se realizan cambios permanentes hasta que la pieza encaja perfectamente en la fijación.
