Desde lo blando hasta lo duro, ¿cómo puede la impresión 3D de polímeros posibilitar la producción en masa de robots humanoides?

El segundo Foro de la Cadena de Suministro de la Industria de Robots Humanoides concluyó con éxito en Shenzhen el 3 de julio.

En la reunión, Shi Daokun, director general de iSUN3D (marca "iSUN3D"), pronunció un discurso.De flexible a rígido, de verificación a aplicación: las soluciones de impresión 3D de polímeros impulsan el desarrollo sostenible de la industria robótica.Su discurso de apertura.

I. ¿Por qué la impresión 3D se está convirtiendo en una opción "imprescindible"?

La industria de los robots humanoides sigue en auge. La combinación de materiales poliméricos y tecnología de impresión 3D no solo ha mejorado la eficiencia desde el diseño hasta la producción, sino que también ha dotado directamente a los robots de nuevas capacidades."Ligero, de alto rendimiento, inteligente y fácil de usar"Características principales, etc.

En concreto, la impresión 3D de polímeros presenta las siguientes cuatro ventajas principales:

Materiales completos: Satisface todas las necesidades, desde huesos rígidos hasta piel flexible.

Alto grado de libertad estructural: Puede crear fácilmente estructuras biomiméticas complejas.

Velocidad de iteración rápida: No se necesita ningún molde; se pueden realizar modificaciones y verificaciones en cualquier momento.

Reducir costes: Reduce significativamente los costes de ensayo y error y los costes iniciales de producción en masa.

II. Exploración de las aplicaciones de la impresión 3D en la robótica humanoide

Actualmente, las tecnologías de impresión 3D de polímeros convencionales, comoFDM, fotosolidificación, SLSEstas tecnologías se han aplicado ampliamente en la investigación, el desarrollo y la producción de robots humanoides.

1. Tecnología FDM: rentable y eficiente.

Ventajas y características: Bajas barreras de entrada en equipos y materiales, una importante ventaja en costos generales y una amplia y completa gama de materiales, incluido el PLA convencional,material ABSLos materiales flexibles de las series TPU y PEBA, la PA, la fibra de carbono PA, los materiales ignífugos, antiestáticos y otros materiales de ingeniería, así como materiales especiales como el PEEK, pueden utilizarse en la fabricación robótica.

Principales aplicaciones: revestimientos exteriores de robots, componentes estructurales portantes, cajas de engranajes y músculos artificiales.

2. Tecnología de fotopolimerización: alta precisión y alto rendimiento.

Ventajas y características: Excelente precisión de moldeo y calidad superficial superior; amplio sistema de materiales de resina con gran margen de modificación y control.

Principales aplicaciones: actuadores blandos, efectores finales de alta precisión, piel biónica y sistemas musculoesqueléticos.

Resina elástica + diseño de celosía biomimética

Al combinar resina elástica con un diseño de celosía biomimética, la tecnología de fotopolimerización permite imprimir componentes complejos que combinan suavidad y rigidez de forma integrada. Por ejemplo, en la fabricación de manos y pies biomiméticos, es posible no solo imprimir un esqueleto poroso de alta precisión integrado, sino también lograr una rigidez gradual mediante una estructura de celosía externa, de modo que la maquinaria tenga una alta capacidad de carga y un tacto suave y similar al humano.

Zona de la palma: Para satisfacer las características de tacto de la piel, se ha establecido una rejilla más fina para aumentar la suavidad; y se ha creado una rejilla dividida de acuerdo con el concepto de diseño de la almohadilla de la palma para satisfacer las necesidades de situaciones como "levantar, empujar, presionar y tensar".

La cavidad interna del brazo está sometida principalmente a presión y requiere flexión y compresión frecuentes. Por lo tanto, se puede seleccionar una estructura reticular en X de menor resistencia para aumentar la flexibilidad del brazo y la capacidad de extensión del brazo y antebrazo.

Zonas del brazo y del antebrazo: Los brazos y los antebrazos soportan la mayor parte de la fuerza al levantar la mano, al alzar objetos y al realizar tareas de apoyo, por lo que requieren una gran resistencia. Su diseño reticular de altísima resistencia proporciona una gran elasticidad y una elevada resistencia a la tracción.

3. Tecnología SLS: sin soporte, ligera y de alta resistencia.

Ventajas y características: Se basa en el lecho de polvo para proporcionar soporte propio y puede moldearse integralmente para adaptarse a estructuras espaciales complejas; utiliza polvos de grado industrial, como el nylon PA12 y el PEBA, que tienen excelentes propiedades mecánicas y resistencia al desgaste.

Principales aplicaciones: estructuras de transmisión de precisión, componentes de juntas complejas y rótulas.

III. De flexible a rígido: solución de matriz completa para materiales de impresión 3D de eSUN

Para satisfacer la demanda de la industria robótica de materiales complejos y de alto rendimiento, eSUN, aprovechando su potente plataforma de I+D de materiales poliméricos, ha desarrollado..."Materiales + Equipos + Procesos + Diseño + Servicios de Fabricación"Una solución integral.

1. Solución de resina curable por UV: Rompiendo con la tradición, combinando resistencia y tenacidad.

Los productos de resina fotopolimerizable de eSUN, fáciles de cultivar, abarcan un rango de dureza de 55A a 85D e incluyen categorías como flexibles, lavables, rígidas en general y de alta dureza y alta tenacidad.

Resina de alta dureza y alta tenacidad: Superando la limitación de las resinas tradicionales para lograr un equilibrio entre resistencia y tenacidad, permite el roscado de cables, es resistente a los impactos y se ha utilizado ampliamente en la fabricación industrial.

Serie FlexOne de resinas elásticas monocomponentes:No requiere mezcla, está listo para usar y no tiene periodo de activación. Entre sus características, la resina elástica FlexOne 55A presenta una elongación a la rotura extremadamente alta, una gran resiliencia y una excelente resistencia a la flexión. Además, ha superado las pruebas de sensibilización e irritación cutánea, lo que la hace muy adecuada para aplicaciones como las articulaciones musculares en robots humanoides.

2. Soluciones de impresión 3D FDM: desde ultraflexibles hasta ingeniería especial.

eSUN ofrece una gama completa de cables FDM, que incluye tipos de uso general, reforzados, ultrarresistentes, ligeros, antiestáticos e ignífugos.

Los cables de ingeniería de alto rendimiento, como los de PA/ABS/PLA reforzados con fibra de carbono y el PEEK de grado industrial, poseen alta resistencia, alta rigidez, alta resistencia a la temperatura y resistencia al impacto, lo que los hace perfectos para brazos robóticos, engranajes de transmisión, estructuras portantes y mucho más.

Cables flexibles (PEBA, TPU, etc.): cumplen con los requisitos de actuadores blandos de los robots.

Los materiales FDM de eSUN se han aplicado con éxito en el diseño de robots de competición, vehículos lunares y perros robóticos, tanto a nivel nacional como internacional.

3. Servicio integral: solución de fabricación flexible iSUN3D

Equipos de fotopolimerización de alta velocidad y formato ultra grande: Ofrecemos una impresora DLP de formato ultragrande de 576*324 mm con una altura máxima de impresión de 650 mm, ¡que puede completar la impresión integrada del torso del robot en tan solo 10 horas!

Plataforma de diseño de celosías:

1) Se encuentran disponibles múltiples opciones de celosía ajustables, lo que permite mayores posibilidades de diseño;

2) Relleno automatizado, análisis rápido de la estructura del modelo y generación de archivos de retícula con un solo clic;

3) El análisis de la distribución de tensiones estructurales permite rellenar líneas/superficies de conexión discontinuas y reparar rápidamente los defectos;

4) Importe los datos de apariencia y rellene rápidamente la cuadrícula objetivo en diferentes áreas de tensión.

Desde materiales blandos hasta materiales duros, eSUN se compromete a impulsar la aplicación industrial de la tecnología de impresión 3D mediante la investigación e innovación de materiales. Buscamos una estrecha colaboración con empresas del sector, proveedores de equipos y software, universidades e instituciones de investigación para construir conjuntamente un ecosistema para las aplicaciones de impresión 3D de robots humanoides y promover el desarrollo rápido y saludable de la industria.