Development of a printhead adjustment device for robotic systems for layer-by-layer printing of foundry molds
Бесплатный доступ
Cold-curing mixtures molds have been given a new boost in additive manufacturing due to their high curing rate at room temperature. These molds are made by applying a layer of a mixture, usually consisting of silica sand and a catalyst, to the work surface. Inkjet printing then uses a 3D printer to apply a binder to the layer, forming a solid pattern on the layer. Since inkjet printing technology for casting molds is widely used, many companies are developing more efficient binders. Changing the binder composition requires readjustment and calibration of the print heads. It is not feasible to carry out various studies directly on the equipment for direct digital production of foundry molds, so there is a need for specialized installations. This article describes the development of an installation for adjustment, calibration and test printing of print heads, which performs two basic functions: viewing and analysis of falling drops and test printing. The design solutions of the unit are discussed in detail, the important components of which are the observation station, the control system of the unit, and the cleaning station. A high-speed camera will be used for viewing and analyzing droplets. With the help of the developed setup it is possible to carry out adjustment of print heads of robotic 3D printing systems.
Additive technologies, casting mold, 3D-printing, test printing, printing head
Короткий адрес: https://sciup.org/14130663
IDR: 14130663
Разработка устройства настройки печатающих головок для роботизированных систем послойной печати литейных форм
Литейные формы из холоднотвердеющих смесей получили новый толчок в развитии в рамках аддитивного производства благодаря высокой скорости отвердевания при комнатной температуре. Такие формы изготавливаются нанесением слоя смеси, обычно состоящей из кварцевого песка и катализатора, на рабочую поверхность. Далее струйной печатью с помощью 3D-принтера на слой наносится связующее, образуя на слое твердый рисунок. Так как технология струйной печати литейных форм широко применяется, то многие компании ведут разработки в области создания более эффективных связующих. При изменении состава связующего требуется перенастройка и калибровка печатающих головок. Проводить различные исследования непосредственно на оборудовании по прямому цифровому изготовлению литейных форм нецелесообразно, поэтому имеется необходимость в применении специализированных установок. В статье описана разработка установки для настройки, калибровки и тестовой печати печатающих головок, которая выполняет две основные функции: просмотра и анализа падающих капель и тестовой печати. Подробно рассмотрены конструктивные решения установки, важными составляющими которой являются станция наблюдения, система управления установкой, станция очистки. Для просмотра и анализа капель будет применяться высокоскоростная камера. С помощью разработанной установки возможно проводить настройку печатающих головок роботизированных систем 3D печати.
Список литературы Development of a printhead adjustment device for robotic systems for layer-by-layer printing of foundry molds
- Gibson Ya., Rosen D., Stacker B. Additive manufacturing technologies. Three-dimensional printing, rapid prototyping and direct digital production. Moscow: TECHNOSPHERE, 2020. 648 p.
- Efimov P.A., Sych A.A., Baranchugov I.A., Morozova N.T., Notkin B.S. Operation of service robots. Saint Petersburg, 2021. p. 140.
- Zlenko M.A. Additive technologies in mechanical engineering. Moscow: SSC RF FSUE "NAMI", 2017. 220 p.
- Zmeu K.V., Morozova N. T., Pleshakov F. A. Experimental installation of applying a mixture for automated production of molds. Automation in industry. 2023. No. 2. pp. 62-64.
- Ilyin A.A. Mathematical modeling of elements of a cable robot for three-dimensional large-size printing. In the collection: Integration of science in the era of crisis: problems, solutions. Materials of the IX All-Russian Scientific and Practical Conference. Rostov-on-Don, 2022. pp. 162-165.
- Kozyrev Yu.G. Industrial robots: basic types and technical characteristics: textbook. - M.: KNORUS, 2015. - 560 p.
- Kategarenko Y.I. Technology of foundry production: textbook [Book] / edited by Y.I. Kategarenko V.M. Milyaev. - Yekaterinburg: Izd vo Ros. gos. prof. -ped. uznat, 2018. - 2: pp. 684.
- Pleshakov F.A., Zmeu K.V., Morozova N.T. Development and research of a device for applying a mixture using a mesh dispenser. Prospects of Science. 2023. No. 1(160), pp. 66-72.
- Yurovskaya M.A. Chemistry of aromatic heterocyclic compounds [Book]. - M.: Laboratory of knowledge, 2020. - 2: p. 211.
- ExOne: 3D Printing and Foundry Expertise [Online]. - 05 16, 2022. https://www.exone.com
- [11]. Polymet Ltd. www.stavrol.ru
