من الليونة إلى الصلابة، كيف يمكن للطباعة ثلاثية الأبعاد باستخدام البوليمر أن تُمكّن من الإنتاج الضخم للروبوتات الشبيهة بالبشر؟

اختُتم منتدى سلسلة صناعة الروبوتات الشبيهة بالبشر الثاني بنجاح في شنتشن في 3 يوليو.

في الاجتماع، ألقى شي داوكون، المدير العام لشركة iSUN3D (الاسم التجاري "iSUN3D")، كلمة.من المرونة إلى الصلابة، ومن التحقق إلى التطبيق: حلول الطباعة ثلاثية الأبعاد بالبوليمرات تُعزز التنمية المستدامة لصناعة الروبوتاتخطابه الرئيسي.

أولاً: لماذا أصبحت الطباعة ثلاثية الأبعاد خياراً "لا غنى عنه"؟

لا تزال صناعة الروبوتات الشبيهة بالبشر تشهد ازدهاراً مستمراً. لم يقتصر تأثير الجمع بين المواد البوليمرية وتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد على تحسين الكفاءة من التصميم إلى الإنتاج فحسب، بل منح الروبوتات أيضاً قدرات جديدة بشكل مباشر."خفيف الوزن، عالي الأداء، ذكي، وسهل الاستخدام"الميزات الرئيسية، إلخ.

وبالتحديد، تتميز الطباعة ثلاثية الأبعاد باستخدام البوليمر بالمزايا الرئيسية الأربع التالية:

مواد شاملة: إنه يلبي جميع الاحتياجات، من العظام الصلبة إلى الجلد المرن.

درجة عالية من الحرية الهيكلية: يمكنها بسهولة تحقيق هياكل محاكاة حيوية معقدة.

سرعة التكرار السريع: لا حاجة لقالب؛ يمكن إجراء التعديلات والتحقق في أي وقت.

خفض التكاليف: تقليل تكاليف التجربة والخطأ وتكاليف الإنتاج الضخم المبكر بشكل كبير.

ثانيًا: استكشاف تطبيقات الطباعة ثلاثية الأبعاد في الروبوتات الشبيهة بالبشر

حالياً، تشمل تقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد البوليمرية السائدة ما يلي:الترسيب المنصهر، التصلب الضوئي، التلبيد الانتقائي بالليزروقد تم تطبيق هذه التقنيات على نطاق واسع في البحث والتطوير وإنتاج الروبوتات الشبيهة بالبشر.

1. تقنية FDM - فعالة من حيث التكلفة وذات كفاءة عالية

المزايا والخصائص: انخفاض حواجز الدخول في المعدات والمواد، وميزة كبيرة في التكلفة الإجمالية، ومجموعة واسعة وشاملة من المواد، بما في ذلك PLA التقليدي،مادة ABSيمكن استخدام المواد المرنة من سلسلة TPU و PEBA، و PA، و PA ألياف الكربون، والمواد المقاومة للهب، والمواد المضادة للكهرباء الساكنة، وغيرها من المواد الهندسية، بالإضافة إلى المواد الخاصة مثل PEEK، في تصنيع الروبوتات.

التطبيقات الرئيسية: الأغطية الخارجية للروبوتات، والمكونات الهيكلية الحاملة للأحمال، وعلب التروس، والعضلات الاصطناعية.

2. تقنية البلمرة الضوئية - دقة عالية وأداء عالٍ

المزايا والخصائص: دقة تشكيل ممتازة وجودة سطح فائقة؛ نظام مواد راتنجية غني مع مساحة كبيرة للتعديل والتحكم.

التطبيقات الرئيسية: المحركات اللينة، والمؤثرات النهائية عالية الدقة، والجلد الإلكتروني، والأنظمة العضلية الهيكلية.

راتنج مرن + تصميم شبكي محاكٍ حيويًا

بفضل دمج الراتنج المرن مع تصميم شبكي يحاكي الطبيعة، تتيح تقنية البلمرة الضوئية طباعة مكونات معقدة تجمع بين النعومة والصلابة في تصميم متكامل. فعلى سبيل المثال، في تصنيع الأيدي والأقدام المحاكية للطبيعة، لا يقتصر الأمر على طباعة هيكل داخلي مسامي عالي الدقة، بل يمكن أيضًا تحقيق صلابة متدرجة من خلال بنية شبكية خارجية، مما يمنح الآلة قدرة تحمل عالية وملمسًا ناعمًا يشبه ملمس الإنسان.

منطقة راحة اليد: لتلبية خصائص ملمس الجلد، تم وضع شبكة أدق لزيادة النعومة؛ وتم إنشاء شبكة مقسمة وفقًا لمفهوم تصميم وسادة راحة اليد لتلبية احتياجات سيناريوهات مثل "الرفع والدفع والضغط والضغط".

يتعرض تجويف الذراع الداخلي بشكل أساسي للضغط ويتطلب طيه وضغطه بشكل متكرر. لذلك، يمكن اختيار شبكة X ذات قوة أقل لزيادة مرونة الذراع وزيادة قابلية تمدد الجزء العلوي من الذراع وتشوه الساعد.

مناطق أعلى وأسفل الذراع: تتحمل مناطق أعلى وأسفل الذراع معظم القوة عند رفع اليد، ورفع الأشياء، ودعمها، وتتطلب قوة عالية. ولذلك، فهي تعتمد تصميمًا شبكيًا عالي المتانة لتوفير مرونة عالية وقوة شد عالية.

3. تقنية SLS - غير مدعومة، خفيفة الوزن، وعالية القوة

المزايا والخصائص: يعتمد على طبقة المسحوق لتوفير الدعم الذاتي ويمكن تشكيله بشكل متكامل ليتناسب مع الهياكل المكانية المعقدة؛ ويستخدم مساحيق صناعية، مثل النايلون PA12 و PEBA، والتي تتمتع بخصائص ميكانيكية ممتازة ومقاومة للتآكل.

التطبيقات الرئيسية: هياكل نقل الحركة الدقيقة، ومكونات الوصلات المعقدة، والوصلات الكروية.

ثالثًا: من المرونة إلى الصلابة - حلول المصفوفة الكاملة لمواد الطباعة ثلاثية الأبعاد من eSUN

لتلبية طلب صناعة الروبوتات على المواد المعقدة عالية الأداء، قامت شركة eSUN، بالاستفادة من منصتها القوية للبحث والتطوير في مجال المواد البوليمرية، بتطوير..."المواد + المعدات + العمليات + التصميم + خدمات التصنيع"حل شامل.

1. محلول راتنج معالج بالأشعة فوق البنفسجية: خروج عن المألوف، يجمع بين القوة والمتانة

تغطي منتجات الراتنج المعالج بالضوء سهلة النمو من eSUN نطاق صلابة من 55A إلى 85D، وتشمل فئات مثل المرنة والقابلة للغسل والصلبة العامة والصلابة العالية والمتانة العالية.

راتنج عالي الصلابة وعالي المتانة: بفضل قدرته على تجاوز عقبة عدم قدرة الراتنجات التقليدية على تحقيق التوازن بين القوة والمتانة، يمكنه توصيل الأسلاك وهو مقاوم للصدمات، وقد تم استخدامه على نطاق واسع في التصنيع الصناعي.

سلسلة FlexOne من الراتنجات المرنة أحادية المكون:لا يتطلب خلطًا، جاهز للاستخدام، ولا يتقيد بفترة تفعيل. يتميز راتنج FlexOne 55A المرن باستطالة عالية جدًا عند الكسر، ومرونة فائقة، ومقاومة ممتازة للانحناء. كما أنه اجتاز اختبارات حساسية الجلد وتهيجه، مما يجعله مناسبًا جدًا لتطبيقات مثل مفاصل العضلات في الروبوتات الشبيهة بالبشر.

2. حلول الطباعة ثلاثية الأبعاد بتقنية FDM: من المرونة الفائقة إلى الهندسة الخاصة

تقدم شركة eSUN مجموعة كاملة من كابلات FDM، بما في ذلك الأنواع العامة، والمعززة، والمتينة للغاية، والخفيفة الوزن، والمضادة للكهرباء الساكنة، والمثبطة للهب.

تتميز الأسلاك الهندسية عالية الأداء، مثل PA/ABS/PLA المقوى بألياف الكربون وPEEK الصناعي، بقوة عالية وصلابة عالية ومقاومة عالية لدرجات الحرارة ومقاومة للصدمات، مما يجعلها مثالية للأذرع الروبوتية وتروس النقل والإطارات الحاملة للأحمال وغيرها.

الأسلاك المرنة (PEBA، TPU، إلخ): تلبي متطلبات المشغلات اللينة للروبوتات.

*تم تطبيق مواد FDM الخاصة بشركة eSUN بنجاح في تصميم الروبوتات التنافسية، والمركبات القمرية، والكلاب الروبوتية محليًا ودوليًا.

3. خدمة متكاملة: حل التصنيع المرن iSUN3D

معدات بلمرة ضوئية فائقة السرعة ذات تنسيق كبير للغاية: نقدم طابعة DLP كبيرة الحجم للغاية بحجم 576*324 مم وبارتفاع طباعة أقصى يبلغ 650 مم، والتي يمكنها إكمال الطباعة المتكاملة لجذع الروبوت في غضون 10 ساعات فقط!

منصة تصميم الشبكة:

1) تتوفر خيارات متعددة للشبكة قابلة للتعديل، مما يسمح بإمكانيات تصميم أكثر ثراءً؛

2) التعبئة الآلية، والتحليل السريع لهيكل النموذج، وإنشاء ملفات الشبكة بنقرة واحدة؛

3) يتيح تحليل الإجهاد/التوزيع الهيكلي ملء خطوط/أسطح الاتصال غير المتصلة وإصلاح العيوب بسرعة؛

4) استورد بيانات المظهر وقم بملء الشبكة المستهدفة بسرعة في مناطق الإجهاد المختلفة.

من المواد اللينة إلى الصلبة، تلتزم شركة eSUN بتعزيز التطبيقات الصناعية لتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد من خلال البحث والابتكار في مجال المواد. نتطلع إلى تعاون وثيق مع الشركات الصناعية، وموردي المعدات والبرمجيات، والجامعات ومراكز الأبحاث، لبناء منظومة متكاملة لتطبيقات الطباعة ثلاثية الأبعاد للروبوتات الشبيهة بالبشر، ودعم التطور السريع والمستدام لهذا القطاع.