Uzavřený procesní řetězec pro aditivní sériovou výrobu

AM Solutions automatizuje dodávku prášku v polymerním 3D tisku

182
Automatizované dodávání prášku bez přerušení: Systém řízení prášku (PMS) od AM Solutions integruje dvě polyboxy a automaticky přepíná z jednoho na druhý podle potřeby. ©Rösler

Systém řízení prášku (PMS) a systém přímého podávání (DFS) rozšiřují AM Solutions – 3D technologie post-processing své řešení pro dodatečné zpracování v polymerním 3D tisku na ucelený cyklus. Nové systémy automatizují zpětné zavádění zpracovaného SLS prášku do tiskového procesu a tím uzavírají dosud existující mezeru mezi zpracováním prášku a plněním tiskárny. Oba systémy jsou nyní komerčně dostupné a na letošním Formnext budou poprvé prezentovány mezinárodnímu odbornému publiku.

S výdejní stanicí D1 a systémem pro manipulaci s práškem F1 nabízí AM Solutions – 3D post processing technology již zavedená řešení pro automatizované vybalování, stejně jako pro síto, míchání a také odpovídající kondicionování (vlhčení) polymerních prášků. Dosud však zůstal jeden procesní krok převážně manuální: Prášek zpracovaný v F1 bylo nutné ručně naplnit do tiskových systémů pomocí adaptéru. Právě v produkčních prostředích s několika zařízeními znamenal tento pracovní krok dodatečné náklady a přinášel zbytečný kontakt zaměstnanců s práškem. Odpovídajícím způsobem byl velký zájem o komplexní automatizaci logistiky prášku.

Přímé zásobování práškem pro tiskárnu EOS SLS: V kombinaci s F1 vede systém přímého zásobování (DFS) zpracovaný polymerový prášek automatizovaně zpět do tiskárny. ©Rösler

S nově vyvinutými systémy pro správu prášku PMS a DFS nyní AM Solutions uzavírá tuto procesní mezeru. Řešení rozšiřují stávající pracovní postup z D1 a F1 na kontinuální, automatizovaný cyklus prášku a vytvářejí předpoklady pro efektivnější a škálovatelnou sériovou výrobu v polymerním 3D tisku. Po tisku jsou součásti automatizovaně vybaleny v D1. Získaný prášek je poté ve F1 smíchán s novým práškem, proséván a kondicionován. Odtud se buď prostřednictvím systému přímého krmení (DFS) vrací přímo k tiskárně, nebo prostřednictvím systému správy prášku (PMS) automatizovaně k několika tiskárnám.

Tak vzniká nepřerušený materiálový cyklus od tiskového procesu přes vybalování a přípravu prášku až po opětovné zásobování tiskáren. Manuální kontakt s práškem je zcela eliminován, pracovní náročnost klesá a bezpečnost procesů, ochrana práce a hospodárnost se trvale zlepšují. Zejména v výrobních prostředích s několika tiskovými systémy vytváří automatizované zásobování práškem předpoklady pro efektivnější a škálovatelnou sériovou výrobu.

DFS: Přímé automatizované podávání prášku pro jednotlivý EOS SLS tiskárnu
DFS bylo vyvinuto pro přímé zásobování jednotlivého EOS SLS tiskárny. Společně s AM Solutions F1 automatizuje přívod prášku: F1 připravuje zpracovaný prášek, zatímco DFS jako ventilová a distribuční jednotka zajišťuje kontrolované plnění tiskárny z připojené Polybox, ve které prášek odpočívá. Přímé připojení probíhá přes pevně instalované potrubí, takže prášek je vrácen do výrobního procesu bez dalších manuálních mezikroků.

Automatizované dodávání prášku bez přerušení: Systém řízení prášku (PMS) od AM Solutions integruje dvě polyboxy a automaticky přepíná z jednoho na druhý podle potřeby. ©Rösler

Přitom DFS využívá stávající komponenty F1. Další řízení, čerpadla na prášek nebo zásobování médii nejsou nutné. Řízení zařízení automaticky přebírá přepínání mezi plněním polyboxu a přímým zásobováním tlakového systému, čímž se dále zvyšuje míra automatizace.

Pro vysokou procesní bezpečnost se postará kvalitní, uzemněný hliníkový potrubní systém s optimalizovanými ohyby, který umožňuje spolehlivý transport materiálu i na vzdálenosti až 15 metrů. Systém zásuvných trubek lze flexibilně přizpůsobit různým uspořádáním hal a výrazně snižuje náklady na instalaci. Integrovaná senzorika a speciálně navržené plnicí hrdla zajišťují kontrolovaný přenos prášku, aniž by byl vyžadován přímý výměna signálů mezi PMS a tlakový systém.

PMS: Dodávka prášku pro až čtyři tiskárny EOS SLS

Systém řízení prášku (PMS) byl speciálně navržen pro výrobní prostředí s více tiskárnami a umožňuje automatizované zásobování upraveným práškem. Inteligentní systém řízení prášku spolehlivě zásobuje až čtyři tiskárny EOS SLS materiálem a podporuje tak efektivní škálování aditivní výroby.

Na PMS budou připojeny dvě polyboxy s užitkovým objemem 180 litrů každý. Jakmile je jeden polybox prázdný, ventil se automaticky přepne na druhou nádobu. Automatické přepínání mezi dvěma předplněnými polyboxy zajišťuje nepřetržité zásobování práškem a umožňuje bezproblémový provoz, čímž se zvyšuje produktivita. Integrovaný ukazatel hladiny signalizuje pomocí LED osvětlení v nádrži a 360° obvodového světla, kdy je třeba polybox vyměnit nebo doplnit. Obsluha zařízení má tak kdykoliv přehled o dostupné zásobě prášku. Riziko, že by tiskárna kvůli nedostatku materiálu přestala fungovat, je téměř vyloučeno.

Plně uzavřený systém navíc snižuje prašnost díky integrovanému zpětnému proudění vzduchu a filtrační technice, čímž přispívá k výrazně vyšší bezpečnosti práce. Manuální kontakt s práškem je téměř zcela eliminován. Současně lze mobilní polyboxy snadno přepravovat mezi F1 a PMS a pohodlně je připojit k systému správy prášku.

Automatizované zásobování práškem se osvědčuje v praxi.

EOS již PMS nasadila v produkčních podmínkách a získala první pozitivní zkušenosti s automatizovaným zásobováním práškem. „PMS umožňuje našim zákazníkům efektivně zásobovat až čtyři EOS polymerní systémy s minimálními požadavky na obsluhu. Intuitivní ovládání a uzavřený cyklus činí každodenní výrobu jednodušší a bezpečnější – další pokrok z naší úzké spolupráce s AM Solutions,“ říká Magdalena Schwangler, senior produktová manažerka polymerů ve společnosti EOS.

Také DFS již prokázal svou praktickou použitelnost: V AM Solutions je systém úspěšně nasazen již přibližně deset měsíců v kombinaci s EOS P3 NEXT a F1 v interním výrobním provozu. „DFS automatizuje přímé zásobování práškového systému a tím výrazně snižuje manuální zásahy do toku materiálu. V každodenním výrobním provozu se ukazuje, že kombinace F1 a DFS umožňuje spolehlivé a pohodlné zásobování tiskárny a výrazně snižuje manuální námahu při zásobování práškem,“ říká Ann-Kathrin Mahr, vývojová inženýrka v AM Solutions.

Světová premiéra na Formnext

S PMS a DFS rozšiřuje AM Solutions své portfolio v oblasti zpracování prášku na plně integrovaný procesní řetězec – od automatizovaného vybalování přes přípravu prášku až po automatizované vracení materiálu do tiskového procesu. Oba systémy vyplňují centrální automatizační mezeru v polymerním 3D tisku a pomáhají uživatelům učinit jejich aditivní výrobu ekonomičtější, reprodukovatelnější a škálovatelnější.

Oba systémy jsou od nynějška komerčně dostupné. Na letošním Formnext představí AM Solutions nová řešení poprvé mezinárodnímu odbornému publiku a ukáže, jak lze integrovat nepřetržitý, automatizovaný cyklus prášku do průmyslových výrobních prostředí.

Kontakt:

www.rosler.com

www.solutions-for-am.com