La maquinària 3D és la gran aposta de S3 Advanced Engineering. Com ja sabeu una de les tecnologies clau que hem emprat per al disseny i la fabricació de la nova línia de pintura daVINCI Paint Line ha estat la impressió 3D. Una tecnologia que ens ha permès fabricar peces molt resistents a mida, amb geometries molt complexes, que són més lleugeres, permetent un moviment més ràpid i amb major precisió. Però, Quines peces hem fabricat?,com?, i, no menys important, perquè?
A continuació, us mostrem totes i cadascuna de les peces impreses de maquinària 3D que formen part del mòdul de pintat de la màquina. En el render que es visualitza a sota podeu observar el mòdul íntegrament. Totes les peces que es veuen en vermell són les que estan dissenyades i fabricades en 3D i que s’explicaran al llarg d’aquesta publicació:
mòdul de pintura de la daVINCI Painting Line. Totes les peces que apareixen en vermell estan dissenyades i fabricades en 3D
Cabina de pintura
La cabina de pintura està composada per dos mòduls, un de superior i un altre inferior, on en cadascun es troben dos carros amb dues pistoles formats pels següents components dissenyats i fabricats amb tecnologia de fabricació additiva:
Vista 3D Ruedas carro porta pistolas
Rodes
Permeten el desplaçament lineal del carro sobre els rails. Per a aquest cas, la tecnologia MJF efa que no haguem de fer servir mecanitzat i al mateix temps, ens dóna la llibertat de poder fabricar el què necessitem a mida. Això què vol dir? Que el procés, en definitiva, queda simplificat. A tot això, a més li afegim que es tracta d’un disseny 100% costumitzat i que evitem haver de comprar un producte estàndard per adaptar-ho al nostre disseny.
Vista 3D Fixació corretja dentada de la *daVINCI *Painting *Line
Fixació de la corretja
El sistema de moviment del carro està compost per un mecanisme de politja i de corretja dentada tipus oberta, que es troba unida al carro mitjançant unes fixacions fabricades i impreses en 3D. Fabricar aquest tipus de fixacions ens estalvia un sistema de mecanitzat d’alt cost, ja que en aquest cas s’hauria de mecanitzar el pas de la corretja i per a això es necessitaria un centre de mecanitzat. Un procés, que a més de costós, seria increïblement llarg. A més, el material que s’hauria d’usar seria alumini o acer, la qual cosa li afegiria més pes a la totalitat de l’estructura. La impressió additiva permet, en aquest cas, fer-ho amb PA12 amb un disseny 100% costumitzat i adaptat a allò que necessitem. El material és altament resistent i a més alleugereix el pes total del mòdul, la qual cosa implica que la despesa energètica sigui menor. Una altra dels avantatges de la customització i fabricació del propi disseny és que es poden canviar els dissenys a qualsevol moment sense problema, ja que en imprimir les peces finals, es pot passar del disseny a la realitat en qüestió d’hores.
vista frontal del brazo de pintura de la daVINCI painting line
Braç porta pistoles
Cada carro està compost per un braç robòtic de pintat, que és on es troben situades les pistoles de pintura. El braç està dissenyat per poder subjectar les pistoles de pintura i lliscar pel rail de manera ràpida per efectuar una capa de pintat precisa. El seu disseny permet que passin els diferents tubs d’aire i de pintura per dins, de manera s’aprofita l’espai al màxim, a més de generar una imatge visual més neta, gràcies a que els tubs no pengen i es troben col·locats en ordre.
Es tracta d’una de les peces més grans de la maquinària 3D d’aquesta línia, impresa en una sola peça compacta de totes les que han estat fabricades per a la màquina. Contribueix notablement a alleugerir el pes total del mòdul, gràcies al material amb el qual està fet i al seu disseny buidat interiorment, sent 149 vegades més lleuger que un braç tradicional. Amb això s’aconsegueix una peça àgil, que triga microsegons a arribar a la seva velocitat màxima i a parar en sec.
La geometria interior de la peça és extremadament complexa gràcies al seu buidatge i si no s’hagués disposat de la tecnologia MJF aquesta peça hagués estat molt costosa o fins i tot impossible de fer, la qual cosa significa que la màquina final seria més pesada, més lenta i molt menys precisa.
Vista 3D Suport fusible mecànic de la daVINCIpainting line de S3 Advanced Engineering
Interruptor col·lisió del braç
En el braç de pintura s’ha instal·lat dos microinterruptors sobre un suport, que fan la funció de fusible mecànic. Funcionen de manera que si detecten un possible impacte, com s’aconsegueix accelerar i frenar ràpid, la màquina pot parar a l’instant i evitar així un dany major. Quelcom que la diferència de les màquines actuals que seguiran funcionant malgrat l’impacte, encara que això comporti un gran error.
Usar la impressió 3D per a aquesta peça ens ha permès no haver d’emprar un sistema mecànic de molls o de filaments. Ara, tenim una gran facilitat per fabricar-la, testar-la i verificar-la a un cost molt baix. Sobretot, considerant que la peça en tot cas està destinada a trencar-se aquesta és la millor opció i la més assumible en tots els aspectes: es pot fabricar amb facilitat i poc cost en el cas que sigui necessària una de recanvi. Això últim implica que no necessitem tenir un estoc emmagatzemat, sinó que ho podem produir allò que necessitem.
Vista 3D Plat sensor inductiu de la daVINCIpainting line de S3 Advanced Engineering
Els carros porta-pistoles es desplacen d’esquerra a dreta per poder pintar el material que entra a l’interior de la cabina de pintura. Per aconseguir aquest moviment lineal, s’ha instal·lat un sistema de politges dentades. En cada carro es troben dues politges, una on situarem el sistema d’accionament (servo motor amb reductor) i en l’altre costat un plat de polsos amb un sensor inductiu.
La polijta del costat sensor està compost per un sensor inductiu que explica polsos d’un plat amb xapes metàl·liques incrustades. Un sistema que permet controlar si el motor està girant. En el cas que el sensor inductiu no detecti res i tenim senyal que el motor aquesta girant, podrem deduir que existeix algun problema amb el carro.
Es tracta d’un sistema de 4 peces dissenyades, impreses per separat i assemblades. El disseny original per ser fet en metall consistia en 9 peces de dos diàmetres de tub i diverses xapes tallades a mesura i tot soldat junt com una unitat. Després de soldar, s’havien de mecanitzar els tubs per poder introduir els coixinets. Amb tot això, també s’havia adquirir un eix i mecanitzar una politja estàndard. Un sistema original que es traduiria en uns costos molt elevats i implicaria uns temps d’espera molt llargs per poder-ho testar i verificar. A més, en termes d’estoc podem imprimir aquesta peça en diferents mesures, adaptant-nos a la necessitat del client, de manera que no és necessari disposar d’un estoc de poltiges mecanitzades diferents.
Vista 3D Corriola costat motor de la daVINCI painting line de S3 Advanced Engineering
Si haguéssim volgut aconseguir els mateixos objectius complint els estàndards de la indústria tradicional, aquest element, que ara no pesa més d’un quilo i mitg pesaria aproximadament uns vint quilos. En canvi, gràcies a un disseny optimitzat per a la seva fabricació amb tecnologia additiva i en PA12, s’ha pogut realitzar una peça funcional i innovadora, que usa el mínim de material possible i que és capaç de suportar un pes de fins a 200 quilos en l’eix Z, al mateix temps que aguanta la tensió que genera la corretja.
En el costat del costat del motor, ens trobem amb els mateixos elements: una corriola per a la cinta transportadora, el propi eix estructural, sent a més la part que serveix per subjectar el motor.
