在3D打印技術蓬勃發展的當下,如何實現降本增效、提升企業競爭力,成為眾多3D打印企業關注的焦點。天拓四方憑借其在工業領域的深厚積累和專業技術,攜手西門子V90伺服驅動系統,為3D打印企業量身定制解決方案,助力企業在激烈的市場競爭中脫穎而出。

3D打印行業痛點與挑戰
3D打印技術是利用激光束、噴射源等選擇性地進行加工,逐步疊加成三維實體。然而,在實際生產過程中,3D打印企業面臨著諸多挑戰。
一方面,設備精度和穩定性直接影響打印產品的質量。若伺服驅動系統無法精準控制打印頭的位置和運動速度,就可能導致打印出的產品出現尺寸偏差、表面粗糙等問題,降低產品的合格率,增加企業的生產成本。
另一方面,數據傳輸的實時性和穩定性也至關重要。在3D打印過程中,需要實時傳輸大量的數據,如打印路徑、速度、溫度等參數。如果數據傳輸不及時或不準確,可能會導致打印過程出現中斷、錯誤等情況,影響生產效率。
天拓四方&西門子V90伺服
天拓四方作為西門子核心戰略伙伴,擁有20余年的工業領域經驗,對3D打印行業的需求有著深刻的理解。西門子V90伺服驅動系統以其卓越的性能,成為解決3D打印行業痛點的關鍵利器。
西門子V90伺服驅動系統具有“小身材、大能量”的特點,其伺服電機動態響應時間低至2ms,能夠支持毫秒級指令執行,滿足3D打印過程中高頻啟停的需求。在打印過程中,打印頭需要頻繁地改變運動方向和速度,V90的快速響應能力可以確保打印頭精準地按照預設路徑運動,提高打印的精度和效率。
該系統集成21位編碼器,定位精度達±0.1mm,配合PROFINET總線通訊,能夠實現多軸同步定位與實時數據交互。在3D打印中,往往需要多個軸協同工作,如X、Y、Z軸的運動以及打印頭的旋轉等。
V90的高精度定位和多軸同步功能可以確保各個軸之間的運動協調一致,避免出現打印偏差,保證打印產品的質量。同時,PROFINET總線通訊方式保證了數據的實時性傳輸,使控制系統能夠及時獲取打印頭的位置、速度等信息,并根據實際情況進行調整,提高系統的穩定性和可靠性。
此外,西門子V90伺服驅動系統還具備IP65防護等級與STO安全扭矩停止功能,能夠確保設備在復雜的工業環境中穩定運行,故障率低于0.5%。在3D打印車間,可能會存在灰塵、潮濕等環境因素,V90的防護等級可以有效防止灰塵和水分進入設備內部,保護設備的正常運行。

應用案例成效
以某3D打印公司設備為例,天拓四方為其提供了基于西門子V90伺服驅動系統的解決方案。該企業自主研發了3D打印上位系統,利用西門子S7-1200PLC作為控制系統紐帶,控制Sinamics V90伺服執行定位,完成了整套3D打印的動作流程。
在實際應用中,采用PN總線的通訊方式,保證了數據的實時性傳輸,使得客戶的數據能夠穩定、快速地傳輸,從而保障設備的整體穩定性。
同時,采用西門子多圈絕對值編碼器,可保證設備精度,降低維護成本。多圈絕對值編碼器能夠準確記錄打印頭的位置信息,即使在設備斷電后重新啟動,也能快速恢復到之前的工作狀態,無需重新進行校準,大大提高了生產效率。
通過使用天拓四方與西門子V90伺服驅動系統打造的解決方案,該企業的3D打印設備在精度、穩定性和生產效率等方面都有了顯著提升。打印產品的合格率大幅提高,減少了廢品率,降低了生產成本。同時,設備的運行穩定性增強,減少了停機維修時間,提高了生產效率,為企業帶來了可觀的經濟效益。
此外,天拓四方還整合西門子PLC、HMI、變頻器等硬件,結合TIA Portal平臺,實現設備無縫集成與統一調試。自主研發的智能邊緣計算采集網關,適配工業互聯網場景,支持遠程監控與預測性維護。通過遠程監控,企業可以實時了解設備的運行狀態,及時發現潛在問題并進行處理,避免設備故障的發生,提高設備的利用率和生產效率。預測性維護則可以根據設備的運行數據進行分析和預測,提前安排維護計劃,減少設備的非計劃停機時間,降低維護成本。
總結
在智能制造與工業4.0的浪潮中,天拓四方將繼續攜手西門子,不斷探索創新,進一步優化西門子V90伺服驅動系統在3D打印領域的應用,結合工業互聯網、智能制造等新興技術,實現3D打印過程的智能化控制和優化,提高打印效率和質量,降低生產成本。