Технология 3D-печати изделий из металла: от системы автоматизированного проектирования до реальной детали

Цель - адаптация робототехнического комплекса на базе промышленного робота для 3D-печати изделий из металла методом дуговой сварки, разработка системы технологического процесса для печати реальной детали и определение потенциала имеющегося оборудования для получения качественных изделий из металла. Для 3D-печати изделий из металла использовался робототехнический комплекс на базе промышленного робота KUKA KR 210 R2700 prime (Германия) и сварочного аппарата Lorch SpeePulse S3 mobil (Германия). 3D-модели объектов для печати создавались в программном обеспечении Autodesk Fusion 360. Для разделения моделей на слои применялась специальная программа для 3D-печати Ultimaker Cura. Симуляция процесса печати и программирование промышленного робота выполнялось при помощи программного обеспечения RoboDK (Канада). Разработан технологический процесс 3D-печати прототипа импеллера от этапа проектирования до изготовления готового изделия из металла. Приведена подробная методика адаптации промышленного робота KUKA для процесса 3D-печати металлических изделий с использованием метода дуговой сварки. После того, как 3D-модель импеллера была создана в системе автоматизированного проектирования, она была разрезана на слои в программе-слайсере. В ходе предварительных экспериментов были определены оптимальные технологические параметры скорости движения горелки при наплавке 3 мм/с для 3D-печати заготовок из углеродистой стали. При помощи сварочного аппарата и сварочной проволоки был напечатан прототип импеллера из углеродистой стали. Разработанный технологический процесс для 3D-печати изделий из металла методом дуговой сварки доказал, что промышленный робот совместно со сварочным аппаратом может быть использован в качестве промышленного 3D-принтера. В дальнейшем планируется разработка технологического процесса финишной обработки деталей после 3D-печати, а также печать деталей из дорогостоящих материалов и сплавов, содержащих титан и никель.

аддитивные технологии, промышленные роботы, дуговая сварка в среде защитного газа, автономное программирование