[Studi Casing ] Akurasi Pemodelan Printer 3D Meningkat 10 Kali Lipat dengan Menggunakan Saklar Sentuh!

Mengapa terjadi cacat pada hasil cetakan printer 3D?

Permintaan akan printer 3D terus meningkat.
Di industri manufaktur, kini dimungkinkan untuk membuat prototipe, suku cadang khusus, dan produk lain dengan desain kompleks yang sulit dibuat menggunakan metode manufaktur konvensional. Permintaan akan printer 3D diperkirakan akan terus meningkat karena digunakan di berbagai industri lain, termasuk medis, konstruksi, kedirgantaraan, pendidikan, makanan, dan mode.

Di sisi lain, bagi Anda yang berkecimpung dalam produksi printer 3D, apakah Anda mengalami salah satu masalah berikut?

  • Sering terjadi kegagalan pemodelan karena akurasi yang tidak memadai .
  • Waktu produksi terbuang sia-sia dan tenggat waktu tidak terpenuhi.

Artikel ini memperkenalkan produsen printer 3D yang mewujudkan pemodelan presisi tinggi dengan memasang sakelar sentuh METROL pada printer 3D mereka.

Hasil yang mengejutkan adalah:

  • Akurasi pemodelan meningkat 10 kali lipat
  • Pemodelan mengurangi tingkat kegagalan lapisan pertama hingga 90%.
  • Reproduksibilitas meningkat 10 Waktu habis!

Silakan lanjutkan membaca!

Apa yang Anda pelajari dari artikel ini

  • Mengapa printer 3D menghasilkan cacat cetakan?
  • Cara penggunaan sakelar sentuh untuk memperbaiki cacat pencetakan.
  • Cara penggunaan sakelar yang berguna bagi para desainer.

[Perkenalan Narasumber] Produsen printer 3D Nagoyakougei

Kali ini kami mewawancarai Nagoyakougei co ., Ltd.
Perusahaan ini memproduksi printer 3D dan mengoperasikan bisnis produksi skala kecil untuk produk industri dan konsumen menggunakan printer 3D.

Mereka memulai pengembangan pada tahun 2023, dengan mengatakan, "Jika printer 3D yang ada di pasaran memiliki begitu banyak masalah, mari kita buat printer 3D ideal kita sendiri."
Perusahaan ini sekarang menarik perhatian berkat produk andalannya, printer 3D "Senju" , printer 3D komersial pertama di Jepang yang dilengkapi dengan pengubah alat nozzle otomatis.

名古屋工芸 岡田佳記 AM事業部長
Nagoyakougei, Manajer Umum, Divisi AM, Okada
名古屋工芸 脇本智正 技術責任者
Direktur Teknik Nagoyakougei, Wakimoto
3DプリンタSenju
▲Printer 3D penggantian alat otomatis profesional pertama di Jepang (oleh Nagoyakougei co., Ltd.)
3DプリンタSenju 自動ツールチェンジ機能
▲Dilengkapi dengan fungsi penggantian alat otomatis yang secara otomatis mengganti nozel.

Isu terpenting dalam pengembangan printer 3D

Paragraf ini akan menjelaskan tantangan yang dihadapi Nagoyakougei saat mengembangkan printer 3D-nya dan bagaimana mereka mengatasinya.

Masalah: 90% kegagalan pencetakan disebabkan oleh "pencetakan lapisan pertama yang buruk".

Nagoyakougei meyakini bahwa 90% dari kerusakan pada printer 3D secara umum disebabkan oleh "kerusakan lapisan pertama akibat distorsi meja produksi".

Penyebab: Distorsi pada meja cetak yang tidak dapat diperbaiki.

Dampak negatif berikut yang terkait dengan meja cetak merupakan penyebab utama cacat pada lapisan pertama.
Ekspansi termal
・Goresan, noda, dan lekukan pada meja
・Akurasi panduan


Distorsi meja semacam itu biasanya dideteksi menggunakan "sensor jarak", tetapi ada banyak kasus di mana akurasi pengukuran tidak cukup untuk menghindari kegagalan lapisan pertama.

3Dプリンタ 1層目失敗例
▲[Contoh kegagalan lapisan pertama] Terdapat celah pada garis pengisian akibat pengukuran paralelisme meja yang tidak akurat.

Bagaimana printer 3D secara dramatis meningkatkan akurasi?

Nagoyakougei telah mengembangkan metode untuk mengukur dan mengoreksi distorsi meja cetak, yang merupakan kunci akurasi pencetakan, dengan presisi yang sangat tinggi.

Solusi: Gunakan sakelar sentuh presisi tinggi sebagai pengganti sensor jarak.

Sebagai solusinya, "saklar sentuh tipe kontak presisi tinggi" diadopsi sebagai pengganti sensor jarak yang tidak akurat.
Dengan menggunakan sakelar sentuh tipe kontak untuk mengukur secara tepat distorsi meja cetak, yang tidak dapat dideteksi oleh sensor jarak, mereka berhasil memperbaiki distorsi meja yang menyebabkan kegagalan pencetakan pada lapisan pertama.

3Dプリンタ タッチスイッチ搭載写真
▲ Pengukuran distorsi meja cetakan dengan Presisi tinggi menggunakan Sakelar sentuh tipe kontak.

Cara mengoreksi distorsi dengan menggunakan Sakelar Sentuh.

Proses untuk mengoreksi distorsi meja pemodelan menggunakan sakelar sentuh adalah sebagai berikut:

1. Mengukur koordinat beberapa lokasi di atas meja dengan sakelar sentuh.
2. Kirim data pengukuran ke pengontrol.

3. Menentukan distorsi meja berdasarkan data pengukuran
4. Setelah pengukuran, nozzle dan sakelar sentuh diganti dengan pergantian alat otomatis, dan pencetakan dimulai sambil menyesuaikan ketinggian meja.


[Video Penjelasan] Metode pengukuran meja cetak menggunakan sakelar sentuh

Tonton video di bawah ini untuk melihat cara mengukur tinggi meja model menggunakan sakelar sentuh.
Dengan mendeteksi beberapa titik pada meja menggunakan sakelar sentuh, dimungkinkan untuk menentukan distorsi seluruh permukaan meja.

▲ Pengukuran paralelisme meja cetak dengan sakelar sentuh (disediakan oleh: Nagoyakougei co., Ltd.)

[Gambar] Tampilan layar firmware yang menunjukkan distorsi terukur dari meja cetakan

Distorsi pada meja pemodelan yang diukur oleh sakelar sentuh direpresentasikan oleh peta ketinggian seperti yang ditunjukkan di bawah ini.
Dengan mengoreksi distorsi ini saat mencetak lapisan pertama, kini dimungkinkan untuk mencegah "kegagalan pencetakan lapisan pertama".

▲Visualisasi distorsi meja cetak yang diukur dengan sakelar sentuh menggunakan peta ketinggian (gambar disediakan oleh: Nagoyakougei co., Ltd.)

3 alasan mengapa sakelar sentuh dipilih untuk printer 3D

Meskipun produk serupa masuk dalam daftar pilihan, Nagoyakogei tidak ragu-ragu memilih produk METROL .
Ada tiga alasan untuk hal ini.

  1. METROL memiliki rekam jejak adopsi yang luar biasa di Jepang dan luar negeri, serta memiliki nama merek yang kuat yang dapat memberikan ketenangan pikiran.
  2. Lebih hemat biaya dibandingkan dengan sensor laser yang mahal, dll.
  3. Layanan purna jualnya dapat diandalkan karena diproduksi di Jepang.

Apa hasil dari Senju, printer 3D yang dilengkapi dengan sakelar sentuh?

Penggunaan sensor sentuh telah menghasilkan efek-efek berikut dibandingkan dengan sensor jarak konvensional.

Hasil: Memungkinkan pengukuran distorsi meja cetak dengan akurasi 10 kali lebih tinggi (50 μm → 5 μm)

Secara umum, spesifikasi sensor di pasar printer 3D menyatakan 0,05 mm (50 μm), tetapi "Senju" dari Nagoyakogei kini dapat mengukur dengan akurasi 10 kali lipat. Pengukuran berulang ini memungkinkan pemodelan yang sangat akurat.

Peningkatan kualitas cetakan yang signifikan.

Pemodelan Presisi tinggi dimungkinkan dengan mengontrol jarak antara meja pemodelan dan nosel dengan nilai seakurat mungkin.
Senju dilengkapi dengan fungsi penggantian alat otomatis yang secara otomatis mengganti nozzle.
Keunggulan terbesarnya adalah diameter nosel dapat diubah secara bebas untuk meningkatkan rentang reproduksibilitas pemodelan dan kecepatan pemodelan berukuran besar.

3Dプリンタ 中型ドローンフレーム例1
▲ Rangka drone ukuran sedang (dengan material pendukung terpasang)
3Dプリンタ 中型ドローンフレーム例2
▲ Rangka drone ukuran sedang
Permainan 3D
▲Suku cadang peralatan

Permainan 3D
▲ Robot humanoid, tangan yang dapat digerakkan
▲Uji pencetakan variabel tinggi tumpukan dengan penggantian nosel (disediakan oleh: Nagoyakougei co., Ltd.)

Tingkat kegagalan lapisan pertama telah berkurang secara signifikan!
Tingkat pemanfaatan dan produktivitas printer 3D telah meningkat.

Penggunaan sakelar sentuh telah menghasilkan dampak-dampak berikut.

  • Tingkat kegagalan pada lapisan pertama berkurang secara signifikan.
  • Dengan memanfaatkan sakelar sentuh, pemodelan berukuran besar lebih dari 350 mm² , yang sebelumnya hanya dimungkinkan dengan printer mahal, kini dapat dilakukan dengan biaya rendah dan presisi tinggi. Biayanya telah berkurang hingga sekitar setengah dari biaya printer konvensional.
  • Pencetakan cepat kini dimungkinkan. Jumlah operasi penyiapan, seperti membersihkan meja produksi dan memanaskan kembali peralatan, yang memakan waktu sekitar 10 hingga 20 menit saat memulai dari awal , berkurang secara drastis.
  • Penyesuaian ketinggian nozzle dan meja, yang sebelumnya dilakukan seminggu sekali, kini dilakukan setiap enam bulan sekali, sehingga memungkinkan terciptanya objek pemodelan yang stabil .

Visi Masa Depan Produsen Printer 3D Nagoyakougei

Kami ingin membangun "mesin perkakas" yang dapat diproduksi secara massal, bukan printer 3D yang membuat prototipe.

T: Visi seperti apa yang Anda miliki untuk pengembangan printer 3D di masa depan?

名古屋工芸 岡田AM事業部長 脇本技術責任者
▲ (kiri) Manajer Umum, Divisi Okada AM / (kanan) Direktur Teknik, Wakimoto

Direktur Teknik Nagoyakougei, Wakimoto:
Kami ingin menciptakan mesin perkakas impian yang dilengkapi dengan alat-alat yang dapat memenuhi kebutuhan tidak hanya industri manufaktur, tetapi juga industri makanan, medis, pertanian, jasa, dan banyak industri lainnya. Inilah konsep di balik konsep "Senju", yang berarti seribu tangan.

Kini kami didekati oleh perusahaan-perusahaan yang sangat besar, dan terkadang begitu banyak orang yang datang ke pabrik kami sehingga kami tidak dapat menampung mereka semua.
Saya dapat merasakan minat yang kuat terhadap printer 3D di masyarakat.

Saya ingin berkontribusi pada pemulihan Jepang sebagai negara adidaya teknologi dengan printer 3D buatan Jepang.

Nagoyakougei, Manajer Umum, Divisi Okada AM
Jika dilihat dari pasar, printer 3D sebagian besar merupakan produk impor.
Saat ini hanya ada beberapa peralatan dari produsen Jepang yang dapat digunakan dengan percaya diri, termasuk dukungan purna jualnya.
Kami memulai pengembangan dengan keinginan untuk menantang status ini.
Jika ada printer 3D buatan Jepang yang dapat mendorong industri kreatif Jepang, maka manufaktur Jepang dapat mempertahankan lebih banyak orisinalitas dan teknologi canggih daripada sebelumnya.
Kami akan terus berupaya mencapai kinerja dan kualitas yang lebih tinggi dengan tujuan untuk berkontribusi pada industri manufaktur Jepang.

Kami berharap Metrol Sensors dapat memberikan layanan terbaik bagi Nagoya Kogei untuk pertumbuhan dan perkembangan Anda yang berkelanjutan. Terima kasih banyak.

Wawancara ini didukung oleh Nagoyakougei co., Ltd.

Untuk detail produk

Klik di sini untuk membeli

Silakan Kontak kami.