新技术缩短了 3D 打印部件的完成时间 – 3D打印行业资讯网

近日，美国北卡罗来纳州立大学的研究人员展示了一项技术，该技术可以让利用3D打印技术制造金属机械零件的人在精加工过程中自动控制制造零件的质量。该技术可以让用户在不将零件从制造设备上拆下的情况下识别出潜在的缺陷，从而提高生产效率。

“3D 打印和其他3D打印技术之所以具有吸引力，原因之一是它们允许用户快速更换关键的机器零件，而这些零件在工厂外很难制造，”该论文的共同通讯作者、北卡罗来纳州立大学工业与系统工程系助理研究教授 Brandon McConnell 说。

示例：3D 打印部件完成后安装在 CNC 机器上，探头已准备好进行自动测量

3D打印工具可以按需完成此操作，而不必处理可能需要长时间等待的供应链。这通常意味着使用 3D 打印按需制造小批量机械零件。金属机械零件打印完成后，需要进行额外的精加工和测量，以确保零件满足关键的公差要求。换句话说，零件的每个方面都必须尺寸合适。目前，这需要将零件从相关制造设备中取出，进行测量，然后将其放回制造设备中进行适当的调整。

“这可能是一个反复且耗时的过程，”麦康奈尔说。“我们的工作加快了这个过程。”具体来说，研究人员将 3D 打印、自动加工、激光扫描和触摸感应测量技术与相关软件相结合，创建了一个高度自动化的系统，可以按照关键公差生产金属机械零件。

当最终用户需要特定部件时，他们会调用包含所需部件尺寸的软件文件。3D 打印机使用该文件打印部件，包括金属支撑结构。然后，用户使用支撑结构将打印的部件安装到精加工机中。

此时，激光扫描安装好的部件以确定其尺寸。然后，软件程序使用这些尺寸和所需的关键公差来引导精加工设备，有效地打磨掉部件上的任何不规则之处。在此过程中，精加工设备控制打印部件的方向，以便通过触摸式机器人探头进行测量，以确保部件的尺寸在必要的参数范围内。

为了测试新方法的性能，研究人员使用传统的 3D 打印和精加工技术制造了一个机器部件，然后使用新工艺制造了相同的部件。麦康奈尔说，使用传统技术，该部件可以在 200 分钟内完成；使用新技术，相同的部件可以在 133 分钟内完成。根据情况，节省 67 分钟非常重要。在大多数专业领域，时间就是金钱。例如，在紧急响应情况下，这可能是生死之间的差别。

研究人员指出，这项工作重点是打印和加工圆形或圆柱形的机器零件，包括活塞，但该方法也可以应用于具有其他特征的机器零件。

“这项技术使用的所有硬件都是商用的，论文中明确列出了所需的软件，因此我们认为这种新方法可以立即采用并投入使用，”麦康奈尔说。“我们愿意与有兴趣在其业务中使用这项技术的合作伙伴合作。”