|小勝科普|一體化電機(jī)在 3D 打印機(jī)中的應(yīng)用和簡單科普

立邁勝-智能控制、驅(qū)動(dòng)未來?

前言:

? ? ? ?隨著時(shí)代的進(jìn)步,我們的生活水平日漸提升,同時(shí),人口也在急劇的增長,我們需要越來越多的物品來滿足物質(zhì)生活條件。
??? ???這就勢(shì)必造成我們對(duì)物品的要求也會(huì)越來越高,做工精細(xì)、獨(dú)特且非量產(chǎn)的物品會(huì)受廣大人們的喜愛。
??? ???如今,我們擁有了 3D 打印這一先進(jìn)的技術(shù),我們可以通過 3D 打印機(jī)來打印各種我們所需要的、想要的。
??? ???3D 打印技術(shù)應(yīng)用面廣,它可以用于醫(yī)療行業(yè)、科學(xué)研究、產(chǎn)品模型、建筑設(shè)計(jì)、制造業(yè)及食品等,前景廣泛。

3D打印機(jī)簡單科普
1、打印機(jī)的主要流程
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??? ???一般 3D 打印機(jī)的工作流程主要分為數(shù)據(jù)獲取→數(shù)據(jù)處理→3D 打印→后處理;
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1)數(shù)據(jù)獲取
??? ???首先對(duì)一個(gè)要打印的物體進(jìn)行 3 維掃描,得到他的三維模型。
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2)數(shù)據(jù)處理
??? ???通過電腦輔助技術(shù)對(duì)該物體的三維模型進(jìn)行數(shù)字切片,簡單來說,“分層”,相當(dāng)于高等數(shù)學(xué)里的微分操作,通常是將三維數(shù)字模型沿著 Z 軸切層成很多層(每層層厚就決定了打印時(shí)的 Z 軸精度)。
??? ????3D 打印機(jī)將進(jìn)行分層加工,得到一層層“薄片”“疊加”,相當(dāng)干高等數(shù)學(xué)里的積分操作, 3D 打印機(jī)將這些“薄片”疊加累積起來,最終成型。
??? ???并且將每一片的數(shù)字信息傳輸給 3D 打印機(jī)。
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3)3D?打印
??? ???3D 打印機(jī)根據(jù)得到的切片數(shù)字信號(hào)控制 Extruder 電機(jī)開始運(yùn)送原材料。
??? ???通過液化器液化從噴嘴里面連續(xù)的噴出液態(tài)原材料(粘結(jié)劑、光敏樹脂和熔融材料、蠟等),噴射到目標(biāo)路徑上的位置,控制 X,Y,Z 軸 3 軸聯(lián)動(dòng)逐層堆積打印,最終得出三維實(shí)體。
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4)后處理
??? ???后處理步驟更多的是采用傳統(tǒng)加工方式改善打印物品的外觀和性能。
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3D?打印機(jī)類型
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1)SLA?3D?打印機(jī)
??? ???SLA 是"Stereo lithography Appearance"的縮寫,即立體光固化成型法。
??? ???用特定波長與強(qiáng)度的激光聚焦到光固化材料表面,使之由點(diǎn)到線,由線到面順序凝固,完成一個(gè)層面的繪圖作業(yè),然后升降臺(tái)在垂直方向移動(dòng)一個(gè)層片的高度,再固化另一個(gè)層面。
??? ???這樣層層疊加構(gòu)成一個(gè)三維實(shí)體。
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2)?FDM?熔融層積成型 3D?打印機(jī)
??? ???FDM 即是 Fused DepositionModeling,熔融擠出成型工藝的材料一般是熱塑性材料,如 ABS、PC、尼龍等,以絲狀供料。材料在噴頭內(nèi)被加熱熔化。
??? ???噴頭沿零件截面輪廓和填充軌跡運(yùn)動(dòng),同時(shí)將熔化的材料擠出,材料迅速固化,并與周圍的材料粘結(jié)。每一個(gè)層片都是在上一層上堆積而成, 上一層對(duì)當(dāng)前層起到定位和支撐的作用。
??? ???隨著高度的增加,層片輪廓的面積和形狀都會(huì)發(fā)生變化, 當(dāng)形狀發(fā)生較大的變化時(shí),上層輪廓就不能給當(dāng)前層提供充分的定位和支撐作用,這就需要設(shè)計(jì)一些輔助結(jié)構(gòu)-“支撐”,對(duì)后續(xù)層提供定位和支撐,以保證成形過程的順利實(shí)現(xiàn)。
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3)3DP?3D?打印機(jī)
??? ???3DP 即 3D printing,采用 3DP 技術(shù)的 3D 打印機(jī)使用標(biāo)準(zhǔn)噴墨打印技術(shù),通過將液態(tài)連結(jié)體鋪放在粉末薄層上。
以打印橫截面數(shù)據(jù)的方式逐層創(chuàng)建各部件,創(chuàng)建三維實(shí)體模型,采用這種技術(shù)打印成型的樣品模型與實(shí)際產(chǎn)品具有同樣的色彩。
還可以將彩色分析結(jié)果直接描繪在模型上,模型樣品所傳遞的信息較大
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4)SLS?選區(qū)激光燒結(jié) 3D?打印機(jī)
SLS 選區(qū)激光燒結(jié)技術(shù),即 Selective Laser Sintering,和 3DP 技術(shù)相似,同樣采用粉末為材料。
所不同的是,這種粉末在激光照射高溫條件下才能融化。
噴粉裝置先鋪一層粉末材料,將材料預(yù)熱到接近熔化點(diǎn),在采用激光照射,將需要成型模型的截面形狀掃描,使粉末融化,被燒結(jié)部分粘合到一起。
通過這種過程不斷循環(huán),粉末層層堆積,直到最后成型。
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5)LOM?技術(shù)帶 3D?打印機(jī)
分層實(shí)體制造法(LOM——Laminated?Object?Manufacturing),LOM??又稱層疊法成形。
它以片材(如紙片、塑料薄膜或復(fù)合材料)為原材料,其成形原激光切割系統(tǒng)按照計(jì)算機(jī)提取的橫截面輪廓線數(shù)據(jù),將背面涂有熱熔膠的紙用激光切割出工件的內(nèi)外輪廓。
切割完一層后,送料機(jī)構(gòu)將新的一層紙疊加上去,利用熱粘壓裝置將已切割層粘合在一起,然后再進(jìn)行切割,這樣一層層地切割、粘合,最終成為三維工件。
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6)CLIP?3D?打印機(jī)
CLIP 3D 打印技術(shù)它能夠數(shù)十倍乃至百倍地提升 3D 打印的速度。
怎么做到的呢?簡單來說, 就是光固化的樹脂非常黏,并且在固化過程中粘稠度進(jìn)一步提高,易粘連,因此打印每一層,都要花時(shí)間等待和處理粘連的部分;
而 CLIP 用特殊材料,使固化的樹脂與底部之間多了一層氣體(氧氣),不會(huì)粘連到底部,因此可以連續(xù)固化,大大提升速度。
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控制系統(tǒng)解決方案
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1)傳統(tǒng)方案
傳統(tǒng)的電控系統(tǒng)一般采用 PC+運(yùn)動(dòng)控制卡+端子板+三路變頻器+電機(jī)等控制方案,這樣不僅布線繁瑣、空間占用大,而且整個(gè)控制流程也十分復(fù)雜,大大增加了開發(fā)周期;

2)立邁勝解決方案
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主板= 運(yùn)動(dòng)控制卡+端子板
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優(yōu)勢(shì):主板,結(jié)構(gòu)簡單、體積小;可以實(shí)現(xiàn)更多功能,比如連接控制PCB 加熱板,風(fēng)扇散熱;
一體化電機(jī)= 三路變頻器+電機(jī)+編碼器
優(yōu)勢(shì):占用空間小、高精確、高響應(yīng)、總線控制、接線簡單、豐富的報(bào)警功能、成本更低;
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3)STM42-M?高性能一體化電機(jī)技術(shù)規(guī)格

4)STM42-M?高性能一體化電機(jī)技術(shù)參數(shù)

5)STM42-M?高性能一體化電機(jī)外形尺寸
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