机器人

FDM 3D 打印已成为机器人创新的基石，弥合了快速原型制作与最终使用零件生产之间的差距。从制作竞赛装备的高中机器人队到先进的工业系统，FDM 提供了轻量化、可定制且具有成本效益的解决方案。无论是打印用于自主无人机的传感器外壳，还是用于战斗机器人的抗冲击装甲，这项技术都使创作者能够更快迭代、降低成本并推动机器人设计的边界。

威斯康星机器人团队使用 Polymaker 的 PolyFlex™ TPU95 制作车轮

FDM 在机器人领域的应用

1. 教育与竞赛:

   • FIRST 机器人比赛: 团队 3D 打印底盘、支架和定制机构以满足严格的重量限制和设计约束。

   • 课堂原型制作: 学生打印功能性齿轮、固定件和外壳以学习机器人基础知识。

2. 功能性组件:

   • 电子外壳: 使用定制贴合的外壳保护电路，同时集成走线和散热功能。

   • 机械零件: 优化强度与重量比的齿轮、关节组件和夹持器。

3. 竞技机器人:

   • 战斗机器人: 项目使用抗冲击装甲和吸能缓冲器以在比赛中占据优势。

   • 无人机机架: 为机动性和续航力设计的轻量化空气动力学结构。

First Robotics 团队 HIVE Robotics 使用 Polymaker 线材

用于机器人卓越表现的 Polymaker 材料

Polymaker 的工程级线材满足机器人领域的各种需求，从工业级复合材料到丰富的美学表现。

1. Fiberon™ 系列

• PA6-CF20: 20% 碳纤维增强以提高刚性和耐热性，适用于承载接头和电机支架。

• PA12-CF10: 低湿敏性与更好的柔韧性，适用于潮湿环境。

• PA6-GF25: 25% 玻璃纤维用于抗冲击底盘和齿轮外壳。

• PPS-CF10: 在极端环境下具有高热变形温度。同时对湿气不敏感。

2. PolyFlex™ TPU90 与 TPU95

• 特性: 延展性和吸能性，适用于缓冲器、夹持垫、车轮和减震支撑。

• 案例研究: 战斗机器人使用 PolyFlex™ TPU95 装甲保护电子设备并最小化重量，威斯康星机器人团队则使用 Polymaker 的 PolyFlex™ TPU95 制作车轮。

3. Panchroma™ PLA

• 美学多样性: 渐变半透明、哑光表面和夜光效果，可用于团队品牌或状态指示。

• 应用: 定制控制面板、带 LED 照明的外壳和比赛标识。

4. PolyMax™ PC

• 特性: 适合耐用的相机支架和传感器外壳的耐热性和抗冲击性。

工作流程：从 CAD 到比赛

1. 设计: 使用 CAD 软件创建具有格栅填充或卡扣接合的重量优化零件。

2. 打印:

   • Fiberon™ PA6-CF20: 高喷嘴与平台温度，封闭打印腔。

   • PolyFlex™ TPU95: 较低的喷嘴与平台温度，较慢打印速度以保证层间粘附。

3. 后处理: 对 PC 零件进行退火以增强耐热性；打磨 Panchroma™ 表面以获得可上漆的饰面。

案例

• FIRST 机器人比赛: 团队 3D 打印侧面板并使用热嵌件以节省重量和空间。

• 死亡赛车: 由 Polymaker 赞助的参赛者依赖 TPU95 制作灵活的装甲以吸收冲击而不裂开，并在车体上使用包括 Panchroma™ 颜色在内的多种材料。

由 Tisket 制作的 Panchroma 主题死亡赛车

为何选择 FDM 与 Polymaker？

• 成本效益: 一卷 50 美元的线材可替代许多更昂贵的 CNC 加工零件。

• 定制化: 快速修改齿轮传动比或夹持器设计。

• 性能: Fiberon™ 复合材料在刚性与重量比方面可与铝媲美。

机器人打印的未来

随着连续纤维集成和高温复合材料的发展，FDM 将实现更多最终使用零件。Polymaker 的 Fiberon™ 与 Panchroma™ 系列体现了这一转变，提供满足工业需求同时赋能学生创新者的材料。

通过将 FDM 的易用性与 Polymaker 的材料科学相结合，机器人正进入一个每个齿轮、护罩和夹持器仅受想象力而非制造工艺限制的时代。