家具3D打印工厂后续：挤出机、材料、装备参数详解

图片来源：Haddy
在我们昨日对全球最大3D打印微工厂Haddy的深度报道中，许多读者对其采用的具体技术设备表示强烈兴趣。
AM易道获悉，Haddy微工厂采用的是荷兰CEAD公司的RE系列机器人挤出机技术，这一关键设备是实现其大型家具3D打印的核心组件。
本文将分享技术细节，为读者提供参考。
文中图片均来自CEAD。
机器人挤出机：#大尺寸3D打印 的核心技术
CEAD的RE系列机器人挤出机专为大规模增材制造而设计，是将传统工业机器人转变为高产出3D打印系统的关键组件。
与传统桌面级3D打印机不同，这些挤出机可以安装在工业机器人或龙门架系统上，使其成为能够处理大型零件的高效3D打印设备。
RE系列挤出机提供多种型号，从轻量级的E25到重型的E50，分别适用于不同的应用场景。
这些挤出机能够满足从小型定制家具到大型工业零件的多种制造需求。
独立系统与易于集成
挤出机配备了基础控制单元，可控制温度、挤出速度、自动材料输送，并确保安全操作。
这能够使其作为独立的挤出系统工作，无需复杂的外部控制系统。
同时，这些挤出机也可以通过模拟-数字信号被各种CNC或机器人控制器控制。
材料多样性与高性能
出机内部采用了氮化处理的挤出筒，能够抵抗磨蚀性材料的侵蚀。
这使得设备能够处理各种短纤维增强热塑性复合材料，为不同行业的应用提供多种可能。
多种纤维增强塑料材料，包括：

生物基材料如#PLA/PP与纤维素纤维的复合材料，这类材料可生物降解，与Haddy的可持续发展理念高度契合。
通用材料包括#PP/#ABS/ASA/#PET/PC与玻璃纤维的复合材料，这些是家具制造中常用的材料，具有良好的强度和耐用性。
高端材料如#PEEK/PESU/PPS与碳纤维的复合材料，用于超强度零件，可用于特殊应用场景等。
动态流量控制：实现复杂零件
为实现更复杂的零件，包括更小的特征和启停功能，CEAD开发了动态流量控制（DFC）技术，可以精确控制热塑性材料从挤出机到喷嘴之间的流动，能够在特定位置沉积精确所需的材料量。

这使得机器人挤出机能够沿着工具路径移动而不进行挤出，实现打印的启动和停止可能性。
辅助系统为最大化工作流程并完全装备机器人单元，还提供额外的技术组件：
颗粒干燥器处理各种热塑性材料时必需，可选自动料斗装载器，便于材料装载和24/7连续操作。

打印床专有打印床提供印刷部件和打印表面之间的非永久性机械粘结功能，提供刚性且易于使用的构建平台。
可选多种尺寸和/或加热床升级。
挤出机支架当机器人用于多个流程时，为挤出机提供易于安装的停放点，提高工作效率。
这些辅助系统共同构成了一个完整的大型3D打印解决方案。
技术规格对比
RE系列挤出机提供四种主要型号（E25、S25、E40、E50），下面分别介绍其关键技术规格：

E25型号重量：30kg尺寸（宽×深×高）：230×340×980mm最大产量：12kg/h螺杆直径：25mm加热区域：4个区域电加热功率：2.75kW最高温度：400°C冷却区域：1个区域电机功率：1kW驱动系统：西门子伺服喷嘴尺寸：2-18mm干燥器容量：100L
S25型号重量：40kg尺寸（宽×深×高）：375×375×1100mm最大产量：24kg/h螺杆直径：25mm加热区域：4个区域电加热功率：2.75kW最高温度：400°C冷却区域：2个区域电机功率：2.7kW驱动系统：西门子伺服喷嘴尺寸：2-18mm干燥器容量：300L
E40型号重量：70kg尺寸（宽×深×高）：380×300×1780mm最大产量：60kg/h螺杆直径：40mm加热区域：4个区域电加热功率：8.9kW最高温度：400°C冷却区域：3个区域电机功率：6kW驱动系统：西门子伺服喷嘴尺寸：4-24mm干燥器容量：300L
E50型号重量：170kg尺寸（宽×深×高）：390×380×2250mm最大产量：84kg/h螺杆直径：50mm加热区域：5个区域电加热功率：11kW最高温度：400°C冷却区域：3个区域电机功率：8.2kW驱动系统：西门子伺服喷嘴尺寸：4-24mm干燥器容量：400L
据AM易道推测，Haddy微工厂很可能采用了E40以下的型号，这两种型号具有足够的产能来支持家具生产。
而之前分享的#3D打印船 体大概率采用E40以上型号，否则无法55小时打印整个船体。

回答#AM易道读者群 的问题，按照E50型号的构建效率84kg/h，55小时打印船体是足够的。
#3D打印软件与控制系统
软件针对材料处理和控制，包括材料输送、热区PID控制、水冷却和挤出机的整体安全操作。
这确保了整个生产过程的稳定性和可靠性。
人机界面允许挤出机控制、快速选择和保存预设材料配方、跟踪温度、速度、警报和扭矩日志、系统诊断和监控运行统计。
用户友好的界面使操作人员能够轻松监控和调整生产参数。
CNC控制由西门子sinumerik Run MyRobot控制，可以完全调整机器人的运动与材料流动，并消除对额外机器人控制器的需求。
这一集成控制系统简化了操作复杂度，提高了生产效率。
结语AM易道认为，本文分享的机器人挤出机技术代表了大型3D打印的未来发展方向，不仅使美国的家具3D打印微工厂模式成为可能，也为全球"制造即消费"的新模式提供了技术支撑。