Imprimante 3D métal - positionnement des axes linéaires

L'impression 3D sur métal est un procédé de fabrication populaire dans les secteurs de haute technologie tels que le médical, l'aérospatiale, la robotique et l'automobile. Il est possible de produire des corps avec des cavités internes ou des structures en treillis, ce qui est impossible avec les méthodes conventionnelles. La quantité de matière utilisée est exactement la même que celle requise pour le composant, car il n'y a pas d'enlèvement de matière comme dans le fraisage ou le tournage, mais une production en sens inverse par application de matière (fabrication additive). Les composants structurels peuvent être produits avec un poids encore plus faible grâce aux cavités et la chaîne de processus numérisée entre la conception du modèle CAO 3D et la pièce finie est un facteur décisif pour la mise en œuvre de l'industrie 4.0.

Des matériaux tels que l'acier inoxydable, l'acier à outils, le cobalt-chrome, les alliages de cuivre, le titane ou les alliages d'aluminium sont fondus sous forme de poudre sur l'objet, couche par couche, à l'aide d'un ou de plusieurs lasers à fibre Yb à haute énergie (multilaser), ce qui permet d'obtenir un matériau homogène présentant une résistance élevée et des propriétés matérielles presque idéales. Les imprimantes 3D métal conformes à la directive ATEX permettent même de produire en toute sécurité des composants en matériau réactif.

Outre les propriétés du matériau, la qualité de la surface et la précision de fabrication avec des tolérances reproductibles sont de première importance. Les composants imprimés sont utilisés aussi bien pour les prototypes que pour la production en série et peuvent difficilement être distingués des pièces fabriquées de manière conventionnelle. Le positionnement exact du laser à fibre est de la plus haute importance pour répondre à la demande sans cesse croissante de précision des composants. Au cours du processus de travail, le laser à fibre est guidé dynamiquement le long d'un système linéaire multi-axes dans l'espace, à une distance constante de la pièce à travailler et avec la plus grande précision.

Des bandes magnétiques Magnescale SL331 avec des têtes de lecture PL60 et des interpolateurs MJ100 sont installées sur chaque axe linéaire pour la mesure de la position et le retour d'information au système de contrôle de la machine. Le principe de fonctionnement sans contact des bandes magnétiques Magnescale est basé sur l'effet magnétorésistif.

La haute qualité du signal sinusoïdal généré magnétiquement permet de déterminer la position par interpolation avec une très haute résolution de 2µm et en même temps une vitesse de déplacement élevée de 1800m/min, ce qui n'était auparavant possible qu'avec des systèmes optiques extrêmement coûteux. Les bandes magnétiques de Magnescale sont extrêmement insensibles aux chocs et aux vibrations, ce qui peut être problématique avec les balances en verre. Le signal de sortie est soumis à certains critères de sécurité et un signal d'alarme est déclenché si, par exemple, la vitesse maximale de déplacement est dépassée, le signal de la tête de lecture est inférieur au point de consigne ou le câble est endommagé. Pour un réajustement sûr de la position de l'axe linéaire, le système Magnescale fournit un signal de sortie dynamique avec une différence de phase de 100ns.

Ces propriétés qualifient la bande magnétique Magnescale SL331 avec tête de lecture PL60 et interpolateur MJ100 de garantie absolue pour une utilisation dans toutes les imprimantes 3D métal industrielles et ont été confirmées par l'utilisation d'eddylab dans la plus grande imprimante 3D métal du monde.

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