Робототехника

FDM 3D-печать стала краеугольным камнем инноваций в робототехнике, преодолевая разрыв между быстрым прототипированием и производством деталей для конечного использования. От школьных команд по робототехнике, создающих машины для соревнований, до продвинутых промышленных систем — FDM обеспечивает лёгкие, настраиваемые и экономичные решения. Будь то печать корпусов датчиков для автономных дронов или ударопрочной брони для боевых роботов, эта технология даёт создателям возможность быстрее итератировать, снижать затраты и расширять границы робототехнического дизайна.

Команда Wisconsin Robotics использует PolyFlex™ TPU95 от Polymaker для своих колёс

Применение FDM в робототехнике

1. Образование и соревнования:

   • FIRST Robotics: Команды 3D-печатают шасси, кронштейны и индивидуальные механизмы, чтобы соответствовать строгим ограничениям по весу и дизайну.

   • Классное прототипирование: Студенты печатают функциональные шестерни, крепления и корпуса, чтобы изучать основы робототехники.

2. Функциональные компоненты:

   • Электронные корпуса: Защищайте электронику с помощью индивидуально подогнанных корпусов, которые интегрируют прокладку кабелей и отвод тепла.

   • Механические детали: Шестерни, узлы сочленений и захваты, оптимизированные по соотношению прочность/вес.

3. Соревновательная робототехника:

   • Боевые роботы: Проекты используют ударопрочную броню и амортизирующие бамперы, чтобы доминировать в соревнованиях.

   • Рамы для дронов: Лёгкие аэродинамические конструкции для маневренности и выносливости.

Команда HIVE Robotics из First Robotics использует филамент Polymaker

Материалы Polymaker для робототехнического мастерства

Инженерные филаменты Polymaker решают любые задачи в робототехнике — от промышленных композитов до яркой эстетики.

1. Линия Fiberon™

• PA6-CF20: 20% армирование углеродным волокном для жёсткости и стойкости к нагреву, идеально для несущих соединений и мотораксов.

• PA12-CF10: Низкая чувствительность к влаге и гибкость для более влажных условий.

• PA6-GF25: 25% стекловолокна для ударопрочных шасси и корпусов передач.

• PPS-CF10: Высокая термостойкость при изгибе для экстремальных условий. Также не подвержен воздействию влаги.

2. PolyFlex™ TPU90 и TPU95

• Свойства: Растяжимость и поглощение ударов для бамперов, накладок захватов, колёс и амортизирующих креплений.

• Кейс-стади: Боевые роботы используют броню из PolyFlex™ TPU95 для защиты электроники с минимальным весом, а Wisconsin Robotics использует PolyFlex™ TPU95 от Polymaker для своих колёс.

3. Panchroma™ PLA

• Эстетическая универсальность: Градиентная прозрачность, матовые поверхности и светящиеся в темноте эффекты для фирменного стиля команды или индикаторов состояния.

• Области применения: Индивидуальные панели управления, корпуса с подсветкой LED и логотипы для соревнований.

4. PolyMax™ PC

• Свойства: Термостойкость и ударопрочность для прочных креплений камер и корпусов датчиков.

Рабочий процесс: от CAD до соревнований

1. Дизайн: Используйте CAD-программы для создания деталей, оптимизированных по весу, с решётчатыми наполнителями или защёлкивающимися соединениями.

2. Печать:

   • Fiberon™ PA6-CF20: Высокие температуры сопла и стола, закрытая камера.

   • PolyFlex™ TPU95: Низкие температуры сопла и стола, низкая скорость для адгезии слоёв.

3. Постобработка: Отпустите PC-детали для повышения термостойкости; шлифуйте поверхности Panchroma™ для подготовки к покраске.

Кейсы

• FIRST Robotics: Команды 3D-печатают боковые панели с нагревными вставками, чтобы экономить вес и пространство.

• Death Racers: Участники, спонсируемые Polymaker, полагаются на TPU95 для гибкой брони, которая поглощает удары без растрескивания, а также используют многие другие материалы для корпуса — включая цвета Panchroma™.

Тематический death racer в стиле Panchroma от Tisket

Почему FDM и Polymaker?

• Экономическая эффективность: Катушка за $50 заменяет значительно более дорогие детали, изготовленные на ЧПУ.

• Кастомизация: Быстро измените передаточное число шестерни или конструкцию захвата.

• Производительность: Композиты Fiberon™ сопоставимы с алюминием по соотношению жёсткость/вес.

Будущее печати для робототехники

С интеграцией непрерывных волокон и высокотемпературных композитов FDM позволит изготавливать больше деталей для конечного использования. Линии Fiberon™ и Panchroma™ от Polymaker иллюстрируют эту трансформацию, предлагая материалы, отвечающие промышленным требованиям и поддерживающие студентов-новаторов.

Объединив доступность FDM с материаловедением Polymaker, робототехника вступает в эпоху, где каждая шестерня, защита и захват ограничены только воображением, а не производством.