De materiais macios a rígidos, como a impressão 3D de polímeros pode viabilizar a produção em massa de robôs humanoides?

O 2º Fórum da Cadeia Industrial de Robôs Humanoides foi concluído com sucesso em Shenzhen, no dia 3 de julho.

Na reunião, Shi Daokun, Gerente Geral da iSUN3D (marca "iSUN3D"), fez um discurso.Da flexibilidade à rigidez, da verificação à aplicação: as soluções de impressão 3D em polímero impulsionam o desenvolvimento sustentável da indústria da robótica.Seu discurso de abertura.

I. Por que a impressão 3D está se tornando uma opção "indispensável"?

A indústria de robôs humanoides continua em plena expansão. A combinação de materiais poliméricos e tecnologia de impressão 3D não só melhorou a eficiência desde o projeto até a produção, como também conferiu aos robôs novas capacidades."Leve, de alto desempenho, inteligente e fácil de usar"Principais características, etc.

Especificamente, a impressão 3D em polímero apresenta as seguintes quatro vantagens principais:

Materiais completos: Atende a todas as necessidades, desde ossos rígidos até pele flexível.

Alto grau de liberdade estrutural: É capaz de criar facilmente estruturas biomiméticas complexas.

Alta velocidade de iteração: Não é necessário molde; modificações e verificações podem ser feitas a qualquer momento.

Reduzir custos: Reduzir significativamente os custos de tentativa e erro e os custos iniciais de produção em massa.

II. Exploração de aplicações de impressão 3D em robótica humanoide

Atualmente, as principais tecnologias de impressão 3D em polímeros, comoFDM, fotossolidificação, SLSEssas tecnologias têm sido amplamente aplicadas na pesquisa, desenvolvimento e produção de robôs humanoides.

1. Tecnologia FDM – econômica e eficiente

Vantagens e características: Baixas barreiras de entrada em equipamentos e materiais, significativa vantagem de custo geral e uma ampla e abrangente gama de materiais, incluindo PLA convencional.Material ABSMateriais flexíveis das séries TPU e PEBA, PA, fibra de carbono PA, retardantes de chama, antiestáticos e outros materiais de engenharia, bem como materiais especiais como o PEEK, podem ser usados ​​na fabricação robotizada.

Principais aplicações: revestimentos externos de robôs, componentes estruturais de suporte de carga, caixas de engrenagens e músculos artificiais.

2. Tecnologia de fotopolimerização – alta precisão e alto desempenho

Vantagens e características: Excelente precisão de moldagem e qualidade de superfície superior; sistema de resinas abrangente com grande possibilidade de modificação e controle.

Principais aplicações: atuadores flexíveis, atuadores finais de alta precisão, pele biônica e sistemas musculoesqueléticos.

Resina elástica + design de treliça biomimética

Ao combinar resina elástica com um design de treliça biomimética, a tecnologia de fotopolimerização permite imprimir componentes complexos que combinam maciez e rigidez de forma integrada. Por exemplo, na fabricação de mãos e pés biomiméticos, é possível não apenas imprimir um esqueleto poroso interno de alta precisão, mas também obter rigidez gradual por meio de uma estrutura de treliça externa, de modo que o dispositivo apresente alta capacidade de carga e um toque macio e semelhante ao humano.

Área da palma da mão: Para atender às características de toque da pele, uma malha mais fina é definida para aumentar a maciez; e uma malha segmentada é estabelecida de acordo com o conceito de design da almofada da palma da mão para atender às necessidades de cenários como "levantar, empurrar, pressionar e amassar".

A articulação interna do braço está sujeita principalmente à pressão e requer dobras e compressões frequentes. Portanto, uma estrutura em X de menor resistência pode ser selecionada para aumentar a flexibilidade do braço e a extensibilidade da deformação do braço e do antebraço.

Áreas do braço (parte superior e inferior): Os braços (parte superior e inferior) suportam a maior parte da força ao levantar a mão, erguer objetos e dar suporte, exigindo, portanto, alta resistência. Adotam um design em treliça de altíssima resistência para proporcionar alta elasticidade e alta resistência à tração.

3. Tecnologia SLS – sem suporte, leve e de alta resistência

Vantagens e características: Utiliza um leito de pó para proporcionar autossustentação e pode ser moldado integralmente para se ajustar a estruturas espaciais complexas; utiliza pós de grau industrial, como nylon PA12 e PEBA, que possuem excelentes propriedades mecânicas e resistência ao desgaste.

Principais aplicações: estruturas de transmissão de precisão, componentes de juntas complexas e juntas esféricas.

III. De Flexível a Rígido – Solução de Matriz Completa para Materiais de Impressão 3D da eSUN

Para atender à demanda da indústria da robótica por materiais complexos de alto desempenho, a eSUN, aproveitando sua poderosa plataforma de P&D de materiais poliméricos, desenvolveu..."Materiais + Equipamentos + Processos + Projeto + Serviços de Fabricação"Uma solução completa.

1. Solução de resina curável por UV: Rompendo com a tradição, combinando resistência e tenacidade.

Os produtos de resina fotopolimerizável da eSUN, fáceis de cultivar, abrangem uma faixa de dureza de 55A a 85D e incluem categorias como flexível, lavável, rígida em geral e de alta dureza e alta tenacidade.

Resina de alta dureza e alta tenacidade: Superando a limitação das resinas tradicionais em equilibrar resistência e tenacidade, este material permite a conexão de fios, é resistente a impactos e tem sido amplamente utilizado na fabricação industrial.

Série FlexOne de resinas elásticas monocomponentes:Sem necessidade de mistura, pronto para uso e sem período de ativação. Entre eles, a resina elástica FlexOne 55A apresenta alongamento na ruptura extremamente alto, alta resiliência e excelente resistência à flexão. Além disso, passou por testes de sensibilização e irritação cutânea, tornando-a ideal para aplicações como articulações musculares em robôs humanoides.

2. Soluções de Impressão 3D FDM: da Ultraflexibilidade à Engenharia Especial

A eSUN oferece uma linha completa de cabos FDM, incluindo modelos de uso geral, reforçados, ultrarresistentes, leves, antiestáticos e retardantes de chamas.

Fios de engenharia de alto desempenho, como PA/ABS/PLA reforçados com fibra de carbono e PEEK de grau industrial, possuem alta resistência, alta rigidez, alta resistência à temperatura e resistência a impactos, tornando-os perfeitos para braços robóticos, engrenagens de transmissão, estruturas de suporte de carga e muito mais.

Fios flexíveis (PEBA, TPU, etc.): atendem aos requisitos de atuadores flexíveis para robôs.

*Os materiais FDM da eSUN têm sido aplicados com sucesso no projeto de robôs de competição, veículos lunares e cães robóticos, tanto no mercado nacional quanto internacional.

3. Serviço completo: solução de fabricação flexível iSUN3D

Equipamentos de fotopolimerização de alta velocidade em formato ultragrande: Oferecemos uma impressora DLP de formato ultragrande de 576*324mm com altura máxima de impressão de 650mm, capaz de concluir a impressão integrada do torso do robô em apenas 10 horas!

Plataforma de design em forma de treliça:

1) Estão disponíveis várias opções de treliças ajustáveis, permitindo possibilidades de design mais amplas;

2) Preenchimento automatizado, análise rápida da estrutura do modelo e geração de arquivos de rede com um clique;

3) A análise de tensão/distribuição estrutural permite o preenchimento de linhas/superfícies de conexão descontínuas e o reparo rápido de defeitos;

4) Importe dados de aparência e preencha rapidamente a malha alvo em diferentes áreas de tensão.

Da tecnologia de impressão 3D à de impressão 3D em geral, a eSUN está comprometida em promover a aplicação industrial da tecnologia por meio de pesquisa e inovação em materiais. Aguardamos com expectativa uma cooperação aprofundada com empresas do setor, fornecedores de equipamentos e softwares, universidades e instituições de pesquisa para construirmos juntos um ecossistema para aplicações de impressão 3D em robôs humanoides e impulsionar o desenvolvimento rápido e sustentável do setor.