Il sistema di stampa 3D robotico multiasse TU Delft non necessita di supporti

Il sistema di stampa 3D robotico multiasse TU Delft rende possibile la stampa senza supporti

La prossima settimana a Vancouver,  SIGGRAPH 2018 , la più grande conferenza mondiale di computer grafica e tecniche interattive, darà il via a cinque giorni di programmazione e mostre interessanti. Molti gruppi di ricerca di tutto il mondo in mostra i risultati dei loro ultimi progetti, che vanno a argomenti di forme 3D e realtà aumentata per topologia ottimizzazione e la scansione 3D , alla conferenza annuale, e quest’anno, la Delft University of Technology ( TU Delft ) è facendo lo stesso

Un gruppo di ricerca guidato da Charlie CL Wang, PhD , professore e presidente di Advanced Manufacturing presso il Dipartimento di ingegneria del design di TU Delft, ha pubblicato il suo ultimo risultato di ricerca in un documento intitolato ” Stampa a volume senza supporto di multiasse” Motion “, per la conferenza. Il documento verrà inoltre pubblicato nel giornale Transazioni su grafica di ACM .

Il documento, che i ricercatori di TU Delft hanno collaborato con ricercatori  dell’Università Tsinghuain Cina e l’Istituto francese di ricerca in Informatica e automazione ( INRIA ), spiega come il team ha sviluppato una nuova tecnica di stampa 3D robotizzata in grado di creare automaticamente percorsi utensile per la fabbricazione un solido modello 3D senza l’uso di strutture di supporto.

L’abstract recita: “Questo articolo presenta un nuovo metodo per fabbricare modelli 3D su un sistema di stampa robotizzato dotato di movimento multiasse. I materiali sono accumulati all’interno del volume lungo percorsi curvi degli strumenti in modo che la necessità di strutture di supporto possa essere enormemente ridotta, se non completamente abbandonata, su tutti i modelli. La nostra strategia per affrontare la sfida della pianificazione del percorso utensile per la stampa 3D multiasse consiste nell’eseguire due scomposizioni successive, il primo dal volume alla superficie e poi le superfici dalle curve. La decomposizione da volume a superfici si ottiene ottimizzando un campo scalare all’interno del volume che rappresenta la sequenza di fabbricazione. Il campo è vincolato in modo tale che i suoi isovalori rappresentino strati curvi supportati dal basso e presentano una superficie convessa che garantisce una navigazione senza collisioni della testina della stampante. Dopo aver estratto tutti gli strati curvi, la scomposizione da superfici a curve li copre con percorsi utensile tenendo conto dei vincoli del sistema di stampa robotizzato. Il nostro metodo genera con successo percorsi utensile per modelli di stampa 3D con grandi sporgenze e topologia di alto livello. Abbiamo fabbricato diversi casi complessi sulla nostra piattaforma robotizzata per verificare e dimostrare le sue capacità. ”
Professor Charlie Wang, TU Delft
Il professor Wang ha spiegato che il team di ricerca collaborativa ha sviluppato il primo algoritmo al mondo in grado di supervisionare un sistema robotico che sta fabbricando un modello solido generale attraverso l’uso di percorsi 3D curvi.

Il documento prosegue affermando che la maggior parte dei sistemi di stampa 3D commerciali utilizzano effettivamente la fabbricazione 2.5D, dove i materiali vengono accumulati strato su strato in piani lungo una direzione fissa, il che riduce i costi e la complessità di sviluppo ma rende necessario l’uso di strutture di supporto.

Nessuno vuole davvero avere a che fare con strutture di supporto: è un problema rimuoverle una volta che il tuo oggetto stampato in 3D è fuori dal piano di stampa. Ma i sistemi di stampa 3D robotici hanno ulteriori gradi di libertà nel movimento e possono effettivamente cambiare la direzione in cui il materiale si accumula durante la stampa.

Il nostro metodo consente la stampa 3D senza supporto di modelli solidi. Sfruttando tutti i 6 gradi di libertà (traslazioni, rotazioni) e depositando il materiale lungo gli strati curvi, nella maggior parte dei casi non sono necessarie strutture di supporto. Ciò aumenta ulteriormente la flessibilità offerta dalla stampa 3D, ad esempio liberando i progettisti dai vincoli di supporto su parti complesse.
Nel documento, i ricercatori hanno scritto: “In questo articolo presentiamo una nuova metodologia per affrontare la sfida della generazione di percorsi utensile AM ​​multiasse. La nostra tecnica si basa sull’osservazione che la dimensionalità del problema può essere successivamente ridotta decomponendo prima il volume in sequenze di strati di superfici curve e quindi scomporizzando ciascuna superficie in percorsi di strumenti curvi. Il nostro algoritmo ricerca una sequenza di accumulo, che non richiede collisioni, assicura la deposizione di materiale sempre supportata e può stampare tutte le regioni il più possibile. Gli strati superficiali curvi sono coperti da percorsi utensile tenendo conto dei vincoli hardware. ”

Co-autori del giornale includono Chengkai Dai e il professor Wang di TU Delft, Chenming Wu della Tsinghua University, Sylvain Lefebvre con INRIA, Guoxin Fang di TU Delft e Yong-Jin Liu con la Tsinghua University.

Be the first to comment on "Il sistema di stampa 3D robotico multiasse TU Delft non necessita di supporti"

Leave a comment