Yumuşaktan Serte: Polimer 3D Baskı, "İnsansı Robotların" Seri Üretimini Nasıl Güçlendiriyor?

3 Temmuz'da Shenzhen'de 2. İnsansı Robot Endüstri Zinciri Forumu başarıyla sona erdi.

Forumda, Zhongke Sanwei'nin ("iSUN3D" markası) Genel Müdürü Shi Daokun, "Yumuşaktan Serte, Doğrulamadan Uygulamaya: Polimer 3D Baskı Çözümleri Robot Endüstrisinin Sürekli Gelişimini Güçlendiriyor" başlıklı bir açılış konuşması yaptı.

I. 3D Baskının Neden "Zorunlu Bir Seçenek" Haline Geldiği

İnsansı robot endüstrisi hızla büyümeye devam ediyor. Polimer malzemeler ve 3D baskı teknolojisinin birleşimi, tasarım aşamasından üretime kadar verimliliği artırmakla kalmıyor, aynı zamanda robotlara "hafif, yüksek performanslı, zeki ve insansı" gibi temel özellikler de kazandırıyor.

Özellikle, polimer 3D baskı teknolojisinin dört önemli avantajı bulunmaktadır:

Kapsamlı malzemeler: Sert iskeletlerden esnek kaplamalara kadar kapsamlı ihtiyaçları karşılıyor.

Yüksek yapısal özgürlük: Karmaşık biyomimetik yapıları kolayca gerçekleştirme imkanı.

Yüksek yineleme hızı: Herhangi bir zamanda kalıp açma, değiştirme ve doğrulama ihtiyacı yok.

Maliyet düşürme: Deneme yanılma ve erken seri üretim maliyetlerini önemli ölçüde azaltmak.

II. İnsansı Robotlar Alanında 3B Baskı Teknolojisinin Uygulama Araştırması

Günümüzde FDM, ışıkla kürleme ve SLS gibi ana akım polimer 3D baskı teknolojileri, insansı robotların araştırma, geliştirme ve üretiminde yaygın olarak kullanılmaktadır.

1. FDM Teknolojisi — Ekonomik ve Verimli

Avantajlar ve özellikler: Düşük ekipman ve malzeme eşiği, muazzam kapsamlı maliyet avantajları, zengin ve eksiksiz malzeme kategorileri. Geleneksel PLA ve ABS malzemeleri, TPU ve PEBA serisi esnek malzemeler, PA, PA-CF, alev geciktirici, antistatik ve diğer mühendislik malzemeleri ile PEEK ve diğer özel malzemelerin tümü robot üretiminde kullanılabilir.

Başlıca kullanım alanları: Robot kaplamaları, yük taşıyıcı yapısal parçalar, dişli kutuları ve yapay kaslar.

2. Işıkla Sertleştirme Teknolojisi — Yüksek Hassasiyet ve Yüksek Performans

Avantajlar ve özellikler: Mükemmel kalıplama hassasiyeti ve üstün yüzey kalitesi; geniş modifikasyon ve düzenleme olanağı sunan zengin reçine malzeme sistemleri.

Başlıca uygulama alanları: Yumuşak aktüatörler, yüksek hassasiyetli uç efektörler, biyonik deri ve kas-iskelet sistemleri.

Elastik Reçine + Biyonik Kafes Tasarımı

Elastik reçine ve biyomimetik kafes tasarımını birleştiren ışıkla sertleştirme teknolojisi, yumuşaklık ve sertliği bir arada sunan karmaşık bileşenleri bütünsel olarak basabilir. Örneğin, biyomimetik el ve ayakların üretiminde, yalnızca yüksek hassasiyetli gözenekli iskeleti basmakla kalmaz, aynı zamanda dış kafes yapısı sayesinde kademeli sertlik de elde ederek, makineye hem yüksek taşıma kapasitesi hem de insan benzeri yumuşak bir dokunuş kazandırır.

Avuç içi bölgesi: Cilt hissi özelliklerini karşılamak için, yumuşaklığı artırmak amacıyla daha ince kafesler oluşturulmuştur; ve "kaldırma, itme, bastırma ve sıkma" gibi senaryoların ihtiyaçlarını karşılamak için avuç içi pedlerinin tasarım fikrine göre bölümlere ayrılmış kafesler oluşturulmuştur.

İç kol çukuru: Normal zamanlarda esas olarak basınca maruz kalır ve sık sık katlanma ve sıkışmaya ihtiyaç duyar. Bu nedenle, kol esnekliğini artırmak ve aynı zamanda üst kol ve ön kolun deformasyonunun uzayabilirliğini artırmak için daha düşük mukavemete sahip X kafes yapısı seçilebilir.

Üst kol ve önkol bölgeleri: El kaldırma, nesne kaldırma, destekleme vb. durumlarda kuvvetin büyük kısmı üst kol ve önkol bölgelerine biner ve bu da daha yüksek mukavemet gerektirir. Yüksek esneklik ve yüksek çekme direnci sağlamak için son derece yüksek mukavemetli bir kafes yapısı benimsenmiştir.

3. SLS Teknolojisi — Destek gerektirmeyen, Hafif ve Yüksek Mukavemetli

Avantajlar ve özellikler: Toz yatağının kendi kendini destekleme özelliğine sahip olması, karmaşık uzamsal yapıların bütünleşik kalıplanmasına olanak sağlaması; naylon PA12 ve PEBA gibi endüstriyel sınıf tozların kullanılması, mükemmel mekanik özellikler ve aşınma direnci sunması.

Başlıca uygulama alanları: Hassas iletim yapıları, karmaşık bağlantı elemanları ve bilyalı mafsallar.

III. Yumuşaktan Serte — eSUN 3D Baskı Malzemesi Tam Matris Çözümleri

Robot endüstrisindeki yüksek performanslı karmaşık malzemelere yönelik talep açığını karşılamak için eSUN, güçlü polimer malzeme araştırma ve geliştirme platformuna dayanarak "malzemeler + ekipman + süreçler + tasarım + üretim hizmetleri"nden oluşan tek elden bir çözüm oluşturmuştur.

1. Işıkla Sertleşen Reçine Çözümleri: Gelenekleri Kırmak, Mukavemeti ve Dayanıklılığı Birleştirmek

eSUN ışıkla sertleşen reçine ürünlerinin sertlik aralığı 55A ile 85D arasındadır ve esnek ve elastik, suyla yıkanabilir, genel olarak sert, yüksek sertlik ve yüksek tokluk gibi kategorileri içerir.

Yüksek sertlik ve yüksek tokluğa sahip reçine: Geleneksel reçinelerin hem mukavemeti hem de tokluğu aynı anda sağlayamaması sorununu ortadan kaldıran bu reçine, şekillendirilebilir ve darbelere karşı dayanıklıdır ve endüstriyel üretimde geniş ölçekte kullanılmaktadır.

FlexOne serisi tek bileşenli elastik reçine: Karıştırma gerektirmez, açıldıktan sonra kullanıma hazırdır ve kullanım ömrüyle sınırlı değildir. Bunlardan FlexOne 55A elastik reçine, son derece yüksek kopma uzamasına, yüksek esnekliğe ve mükemmel bükülme direncine sahiptir. Ayrıca, cilt hassasiyeti ve cilt tahrişi testlerinden geçmiştir ve insansı robot kasları ve eklemleri gibi uygulama senaryolarına mükemmel uyum sağlar.

2. FDM 3D Baskı Çözümleri: Ultra Esnekten Özel Mühendislik Uygulamalarına

eSUN, genel, takviyeli, ultra dayanıklı, hafif, antistatik, alev geciktirici vb. özelliklere sahip eksiksiz bir FDM filament serisi sunmaktadır:

Yüksek performanslı mühendislik filamentleri: Karbon fiber takviyeli PA/ABS/PLA, endüstriyel sınıf PEEK vb. gibi yüksek mukavemet, yüksek rijitlik, yüksek sıcaklık dayanımı ve darbe dayanımı gibi özelliklere sahip olan bu filamentler, robot biyomimetik kolları, transmisyon dişlileri, yük taşıyıcı iskeletler vb. uygulamalar için mükemmeldir.

Esnek filamentler (PEBA, TPU, vb.): Robot yumuşak aktüatörlerinin ihtiyaçlarını karşılıyor.

*eSUN FDM malzemeleri, yerli ve yabancı yarışma robotlarının, ay araçlarının ve robot köpeklerin tasarım ve uygulamalarında başarıyla kullanılmıştır.

3. Tam Süreç Hizmetleri: iSUN3D Esnek ve Elastik Üretim Çözümleri

Ultra geniş formatlı yüksek hızlı ışıkla sertleştirme ekipmanı: 576 adet ürün sunmaktadır.324 mm ultra geniş formatlı DLP yazıcı, 650 mm'ye kadar maksimum baskı yüksekliğiyle bir robot gövdesinin komple baskısını sadece 10 saatte tamamlayabiliyor!

Kafes Tasarım Platformu:

1. Çeşitli kafes seçenekleri mevcuttur ve ayarlanabilir, bu da tasarımları daha zengin hale getirir;

2. Otomatik doldurma, model yapısını hızlı bir şekilde analiz etme ve tek tıklamayla kafes dosyaları oluşturma;

3. Yapısal gerilim/dağılım analizi, kesintili bağlantı hatlarının/yüzeylerin doldurulmasını ve hızlı arıza onarımını gerçekleştirebilir;

4. Farklı gerilim alanlarındaki hedefli kafeslerin hızlı bir şekilde doldurulmasıyla görünüm verilerinin içe aktarılması.

eSUN, yumuşak malzemelerden sert malzemelere kadar, malzeme araştırma ve geliştirme inovasyonu yoluyla 3D baskı teknolojisinin endüstriyel uygulamalarını ve gelişimini desteklemeye kendini adamıştır. İnsansı robotlar için 3D baskı uygulama ekosistemini birlikte oluşturmak ve sektörün hızlı ve sağlıklı gelişimini teşvik etmek amacıyla endüstri işletmeleri, ekipman ve yazılım sağlayıcıları, üniversiteler ve araştırma enstitüleriyle derinlemesine iş birliği yapmayı dört gözle bekliyoruz.