Dalle superfici morbide a quelle rigide, in che modo la stampa 3D di polimeri può consentire la produzione in serie di robot umanoidi?

Il 2° Forum sulla filiera industriale dei robot umanoidi si è concluso con successo a Shenzhen il 3 luglio.

Nel corso dell'incontro, Shi Daokun, direttore generale di iSUN3D (marchio "iSUN3D"), ha tenuto un discorso.Dalla flessibilità alla rigidità, dalla verifica all'applicazione: le soluzioni di stampa 3D in polimero favoriscono lo sviluppo sostenibile dell'industria robotica.Il suo discorso di apertura.

I. Perché la stampa 3D sta diventando un'opzione "indispensabile"?

L'industria dei robot umanoidi continua a essere in forte espansione. La combinazione di materiali polimerici e tecnologia di stampa 3D non solo ha migliorato l'efficienza dalla progettazione alla produzione, ma ha anche dotato direttamente i robot di nuove capacità."Leggero, performante, intelligente e facile da usare"Caratteristiche principali, ecc.

Nello specifico, la stampa 3D con polimeri presenta i seguenti quattro principali vantaggi:

Materiali completi: Soddisfa ogni esigenza, dalle ossa rigide alla pelle flessibile.

Elevato grado di libertà strutturale: È in grado di realizzare con facilità strutture biomimetiche complesse.

Velocità di iterazione elevata: Non è necessario alcuno stampo; modifiche e verifiche possono essere effettuate in qualsiasi momento.

Ridurre i costi: Riduzione significativa dei costi derivanti da prove ed errori e dalle fasi iniziali della produzione di massa.

II. Esplorazione delle applicazioni della stampa 3D nella robotica umanoide

Attualmente, le principali tecnologie di stampa 3D di polimeri, comeFDM, fotosolidificazione, SLSQueste tecnologie sono state ampiamente applicate nella ricerca, nello sviluppo e nella produzione di robot umanoidi.

1. Tecnologia FDM: conveniente ed efficiente

Vantaggi e caratteristiche: basse barriere all'ingresso in attrezzature e materiali, significativo vantaggio in termini di costi complessivi e una vasta e completa gamma di materiali, incluso il PLA convenzionale,Materiale ABSI materiali flessibili delle serie TPU e PEBA, PA, PA in fibra di carbonio, ignifughi, antistatici e altri materiali ingegneristici, così come materiali speciali come il PEEK, possono essere tutti utilizzati nella produzione di robot.

Principali applicazioni: rivestimenti esterni per robot, componenti strutturali portanti, riduttori e muscoli artificiali.

2. Tecnologia di fotopolimerizzazione: alta precisione e alte prestazioni

Vantaggi e caratteristiche: Eccellente precisione di stampaggio e qualità superficiale superiore; ricco sistema di materiali in resina con ampio spazio per la modifica e il controllo.

Principali applicazioni: attuatori flessibili, effettori terminali di alta precisione, pelle bionica e sistemi muscoloscheletrici.

Resina elastica + design reticolare biomimetico

Combinando la resina elastica con un design reticolare biomimetico, la tecnologia di fotopolimerizzazione permette di stampare componenti complessi che uniscono morbidezza e rigidità in un unico oggetto integrato. Ad esempio, nella produzione di mani e piedi biomimetici, è possibile non solo stampare uno scheletro poroso integrato ad alta precisione, ma anche ottenere una rigidità graduale attraverso una struttura reticolare esterna, in modo che il dispositivo abbia sia un'elevata capacità di carico che una sensazione morbida e simile a quella umana al tatto.

Area del palmo: per soddisfare le caratteristiche tattili della pelle, è stata impostata una trama più fine per aumentarne la morbidezza; inoltre, è stata realizzata una trama suddivisa secondo il concetto di design del cuscinetto palmare per soddisfare le esigenze di scenari quali "sollevamento, spinta, pressione e compressione".

La cavità interna del braccio è soggetta principalmente a pressione e richiede frequenti piegature e compressioni. Pertanto, è possibile selezionare una struttura a reticolo a X di minore resistenza per aumentare la flessibilità del braccio e incrementare l'estensibilità della parte superiore del braccio e la deformazione dell'avambraccio.

Parti superiori e inferiori delle braccia: la parte superiore e inferiore delle braccia sopportano la maggior parte della forza quando si alza la mano, si sollevano oggetti e si sostiene qualcosa, e richiedono un'elevata forza. Adottano un design reticolare ad altissima resistenza per fornire elevata elasticità e un'elevata resistenza alla trazione.

3. Tecnologia SLS – senza supporto, leggera e ad alta resistenza

Vantaggi e caratteristiche: si basa sul letto di polvere per fornire autosostegno e può essere stampato integralmente per adattarsi a strutture spaziali complesse; utilizza polveri di qualità industriale, come nylon PA12 e PEBA, che presentano eccellenti proprietà meccaniche e resistenza all'usura.

Principali applicazioni: strutture di trasmissione di precisione, componenti di giunzione complessi e giunti sferici.

III. Dal flessibile al rigido: la soluzione Full Matrix per materiali di stampa 3D eSUN.

Per soddisfare la domanda dell'industria robotica di materiali complessi e ad alte prestazioni, eSUN, sfruttando la sua potente piattaforma di ricerca e sviluppo sui materiali polimerici, ha sviluppato..."Materiali + Attrezzature + Processi + Progettazione + Servizi di Produzione"Una soluzione completa.

1. Soluzione di resina fotopolimerizzabile: una rottura con la tradizione, che unisce resistenza e tenacità

I prodotti in resina fotopolimerizzabile di eSUN, facili da coltivare, coprono una gamma di durezza da 55A a 85D e includono categorie come flessibile, lavabile, rigido generico e ad alta durezza e alta tenacità.

Resina ad elevata durezza e tenacità: Superando il limite delle resine tradizionali, incapaci di bilanciare resistenza e tenacità, questo materiale è in grado di collegare fili, è resistente agli urti ed è ampiamente utilizzato nella produzione industriale.

Serie FlexOne di resine elastiche monocomponenti:Non richiede miscelazione, è pronto all'uso e non è soggetto a tempi di attivazione. Tra le varie resine, FlexOne 55A vanta un allungamento a rottura estremamente elevato, un'elevata resilienza e un'eccellente resistenza alla flessione. Allo stesso tempo, ha superato i test di sensibilizzazione e irritazione cutanea, risultando quindi particolarmente adatto per applicazioni come le articolazioni muscolari nei robot umanoidi.

2. Soluzioni di stampa 3D FDM: dall'ultra-flessibile all'ingegneria speciale

eSUN offre una gamma completa di cavi FDM, tra cui tipologie per uso generale, rinforzate, ultra resistenti, leggere, antistatiche e ignifughe.

I fili tecnici ad alte prestazioni, come quelli in PA/ABS/PLA rinforzato con fibra di carbonio e in PEEK di grado industriale, possiedono elevata resistenza, elevata rigidità, resistenza alle alte temperature e resistenza agli urti, caratteristiche che li rendono perfetti per bracci robotici, ingranaggi di trasmissione, telai portanti e altro ancora.

Fili flessibili (PEBA, TPU, ecc.): soddisfano i requisiti di attuazione morbida dei robot.

I materiali FDM di eSUN sono stati applicati con successo nella progettazione di robot da competizione, rover lunari e cani robotici, sia a livello nazionale che internazionale.

3. Servizio completo: la soluzione di produzione flessibile iSUN3D

Apparecchiature per fotopolimerizzazione ad altissima velocità e formato ultra-grande: Offriamo una stampante DLP di formato ultra-grande da 576*324 mm con un'altezza di stampa massima di 650 mm, in grado di completare la stampa integrata del torso del robot in sole 10 ore!

Piattaforma di progettazione reticolare:

1) Sono disponibili e regolabili diverse opzioni di griglia, che consentono maggiori possibilità di progettazione;

2) Riempimento automatizzato, analisi rapida della struttura del modello e generazione con un solo clic dei file di reticolo;

3) L'analisi delle sollecitazioni/distribuzioni strutturali consente il riempimento delle linee/superfici di connessione discontinue e la rapida riparazione dei difetti;

4) Importa i dati di aspetto e riempi rapidamente il reticolo target nelle diverse aree di stress.

Dalle superfici morbide a quelle rigide, eSUN si impegna a promuovere l'applicazione industriale della tecnologia di stampa 3D attraverso la ricerca e l'innovazione dei materiali. Auspichiamo una collaborazione approfondita con aziende del settore, fornitori di apparecchiature e software, università e istituti di ricerca per costruire insieme un ecosistema per le applicazioni di stampa 3D di robot umanoidi e promuovere lo sviluppo rapido e sano del settore.