Ny fampiasana fitaratra manify dia mampanantena fa hanatanteraka asa isan-karazany amin'ny indostrian'ny fanorenana. Ho fanampin'ny tombontsoa ara-tontolo iainana amin'ny fampiasana mahomby kokoa ny loharanon-karena, ny mpanao mari-trano dia afaka mampiasa vera manify mba hahazoana ambaratonga vaovao amin'ny fahalalahana famolavolana. Miorina amin'ny teôlôjian'ny sandwich, ny vera manify malefaka dia azo ampiarahina amin'ny 3D vita pirinty open-cell polymer core mba hamoronana tena henjana sy maivana.
singa mitambatra. Ity lahatsoratra ity dia manolotra andrana fikarohana amin'ny fanamboarana nomerika amin'ny tontonana façade vita amin'ny fitaratra manify amin'ny fampiasana robots indostrialy. Izy io dia manazava ny foto-kevitry ny fanaovana nomerika ny fizotran'ny orinasa mankany amin'ny orinasa, ao anatin'izany ny famolavolana informatika (CAD), injeniera (CAE), ary ny famokarana (CAM). Ny fanadihadiana dia mampiseho dingana famolavolana parametrika izay ahafahana mampiditra tsy misy fotony ny fitaovana famakafakana nomerika.
Ho fanampin'izany, ity dingana ity dia mampiseho ny mety sy ny fanamby amin'ny famokarana takelaka manify fitaratra manify. Hazavaina eto ny sasany amin'ireo dingana famokarana ataon'ny sandry robot indostrialy, toy ny fanamboarana additive amin'ny endrika lehibe, ny machining surface, ny fametahana ary ny fivorian'ny fivoriambe. Farany, sambany no nahazoana fahatakarana lalina momba ny toetra mekanika amin'ny tontonana mitambatra amin'ny alàlan'ny fandalinana andrana sy ny isa ary ny fanombanana ny toetra mekanika amin'ny takelaka mitambatra eo ambanin'ny enta-mavesatra. Ny foto-kevitra ankapobeny momba ny famolavolana dizitaly sy ny fizotran'ny fanamboarana, ary koa ny valin'ny fandalinana andrana, dia manome fototra ho an'ny fampidirana bebe kokoa ny famaritana ny endrika sy ny fomba famakafakana, ary koa amin'ny fanaovana fandalinana mekanika midadasika amin'ny fianarana ho avy.
Ny fomba famokarana nomerika dia ahafahantsika manatsara ny famokarana amin'ny alàlan'ny fanovana ny fomba nentim-paharazana sy ny fanomezana endrika endrika vaovao [1]. Ny fomba fanorenana nentim-paharazana dia mazàna mampiasa fitaovana be loatra amin'ny vidiny, ny jeometrika fototra ary ny fiarovana. Amin'ny alàlan'ny famindrana ny fanorenana any amin'ny orinasa, amin'ny fampiasana prefabrication modular sy robotics mba hampiharana fomba famolavolana vaovao, ny fitaovana dia azo ampiasaina amin'ny fomba mahomby nefa tsy mampandefitra ny fiarovana. Ny famokarana nomerika dia ahafahantsika manitatra ny eritreritsika hamoronana endrika geometrika isan-karazany, mahomby ary fatra-paniry laza. Na dia natao nomerika aza ny famolavolana sy ny kajy, ny fanamboarana sy ny fanangonana dia mbola atao amin'ny tanana amin'ny fomba nentim-paharazana. Mba hiadiana amin'ny rafitra maimaim-poana mihasarotra kokoa, dia lasa zava-dehibe ny fizotran'ny famokarana nomerika. Tsy mitsaha-mitombo ny faniriana fahalalahana sy ny fahaiza-mamorona, indrindra raha resaka facades. Ho fanampin'ny fiantraikan'ny maso, ny fasan'ny endrika malalaka dia ahafahanao mamorona rafitra mahomby kokoa, ohatra, amin'ny alàlan'ny fampiasana ny vokatry ny membrane [2]. Ho fanampin'izay, ny mety lehibe amin'ny fizotran'ny famokarana nomerika dia miankina amin'ny fahombiazany sy ny mety hisian'ny fanatsarana ny famolavolana.
Ity lahatsoratra ity dia manadihady ny fomba azo ampiasana ny teknolojia dizitaly mba hamolavolana sy fanamboarana tontonana façade mitambatra vaovao misy fotony polymère vita amin'ny additive sy takelaka ivelany fitaratra manify. Ho fanampin'ireo fahafaha-manao ara-javakanto vaovao mifandraika amin'ny fampiasana fitaratra manify, ny fepetra ara-tontolo iainana sy ara-toekarena ihany koa dia antony lehibe nahatonga ny fampiasana fitaovana kely kokoa hanamboarana ny valopy. Miaraka amin'ny fiovan'ny toetr'andro, ny tsy fahampian'ny loharanon-karena ary ny fiakaran'ny vidin'ny angovo amin'ny ho avy, ny fitaratra dia tsy maintsy ampiasaina amin'ny hendry kokoa. Ny fampiasana fitaratra manify latsaky ny 2 mm ny hateviny avy amin'ny indostrian'ny elektronika dia mahatonga ny façade hazavana ary mampihena ny fampiasana akora.
Noho ny fahafahan'ny vera manify avo lenta, dia manokatra fahafahana vaovao ho an'ny fampiharana ara-javakanto izy io ary mametraka fanamby ara-teknika vaovao [3,4,5,6]. Na dia voafetra aza ny fampiharana amin'izao fotoana izao ny tetik'asa façade mampiasa fitaratra manify, ny fitaratra manify dia mihamitombo hatrany amin'ny fianarana injeniera sivily sy ny maritrano. Noho ny fahaizan'ny fitaratra manify amin'ny fanimbana elastika, ny fampiasana azy amin'ny facades dia mitaky vahaolana ara-drafitra manamafy [7]. Ho fanampin'ny fanararaotana ny fiantraikan'ny membrane noho ny geometrika miolikolika [8], ny fotoanan'ny inertia dia azo ampitomboina ihany koa amin'ny alàlan'ny rafitra multilayer misy fototra polymère sy takelaka ivelany fitaratra manify. Ity fomba fiasa ity dia naneho fampanantenana noho ny fampiasana fototra polycarbonate mangarahara mafy, izay tsy dia matevina noho ny fitaratra. Ho fanampin'ny hetsika mekanika tsara, dia nihaona ny fepetra fiarovana fanampiny [9].
Ny fomba fiasa amin'ity fandalinana manaraka ity dia mifototra amin'ny foto-kevitra iray ihany, fa amin'ny fampiasana core translucent open-pore namboarina fanampiny. Izany dia miantoka ny haavon'ny fahalalahana ara-jeometrika sy ny fahafaha-manao famolavolana, ary koa ny fampidirana ireo fiasa ara-batana amin'ny trano [10]. Ny tontonana mitambatra toy izany dia hita fa mahomby indrindra amin'ny fitsapana mekanika [11] ary mampanantena fa hampihena ny habetsaky ny vera ampiasaina hatramin'ny 80%. Izany dia tsy hampihena ny loharanon-karena ilaina, fa koa hampihena be ny lanjan'ny tontonana, ka hampitombo ny fahombiazan'ny ny substructure. Saingy ny endrika fanorenana vaovao dia mitaky endrika famokarana vaovao. Ny rafitra mahomby dia mitaky dingana famokarana mahomby. Ny famolavolana nomerika dia mandray anjara amin'ny famokarana nomerika. Ity lahatsoratra ity dia manohy ny fikarohana nataon'ny mpanoratra teo aloha tamin'ny fanolorana fanadihadiana momba ny fizotran'ny famokarana nomerika amin'ny takelaka misy fitaratra manify ho an'ny robot indostrialy. Ny fifantohana dia amin'ny fanaovana nomerika ny fichier-to-factory workflow amin'ireo prototypes lehibe voalohany mba hampitombo ny automatique ny fizotran'ny famokarana.
Ny tontonana mitambatra (sary 1) dia misy takelaka fitaratra manify roa mihodidina ny fototry ny polymère AM. Ny tapany roa dia mifandray amin'ny lakaoly. Ny tanjon'ity famolavolana ity dia ny fizarana ny entana amin'ny fizarana manontolo amin'ny fomba mahomby araka izay tratra. Ny fotoana miondrika dia miteraka adin-tsaina mahazatra ao amin'ny akorany. Ny hery lateral dia miteraka adin-tsaina amin'ny fotony sy ny adhesive.
Ny sosona ivelany amin'ny rafitra sandwich dia vita amin'ny fitaratra manify. Amin'ny ankapobeny, vera silicate soda-sokay no hampiasaina. Miaraka amin'ny hatevin'ny kendrena <2 mm, ny fizotran'ny temperora mafana dia mahatratra ny fetra ara-teknolojia ankehitriny. Ny vera aluminosilicate matanjaka ara-tsimika dia azo heverina fa mety indrindra raha ilaina ny hery ambony noho ny famolavolana (ohatra ny takelaka miforitra mangatsiaka) na ny fampiasana [12]. Ny fifindran'ny hazavana sy ny fiarovana ny tontolo iainana dia hofenoina amin'ny fananana mekanika tsara toy ny fanoherana ny scratch tsara ary ny modulus Young avo lenta raha oharina amin'ny fitaovana hafa ampiasaina amin'ny composites. Noho ny habe voafetra azo ampiasaina amin'ny vera manify miorim-paka simika, dia nisy takelaka vita amin'ny vera soda-soaka matevina 3 mm matevina tanteraka no nampiasaina mba hamoronana ny prototype lehibe voalohany.
Ny rafitra mpanohana dia heverina ho ampahany miendrika amin'ny tontonana mitambatra. Saika ny toetra rehetra no voakasik'izany. Noho ny fomba fanamboarana additive, io ihany koa no ivon'ny dingana famokarana nomerika. Ny thermoplastic dia karakaraina amin'ny fusing. Izany dia ahafahana mampiasa polymers maro samihafa ho an'ny fampiharana manokana. Ny topolojian'ny singa fototra dia azo atao amin'ny fanamafisana samihafa arakaraka ny asany. Ho an'ity tanjona ity, ny famolavolana endrika dia azo zaraina amin'ireto sokajy endrika efatra manaraka ireto: famolavolana rafitra, endrika fiasa, famolavolana aesthetika ary famolavolana famokarana. Ny sokajy tsirairay dia mety manana tanjona samihafa, izay mety hitarika amin'ny topologies samihafa.
Nandritra ny fandalinana savaranonando dia nosedraina ny sasany amin'ireo endrika lehibe indrindra amin'ny maha-mety ny famolavolana azy [11]. Avy amin'ny fomba fijery mekanika, ny fe-potoana telo ambany indrindra ambonin'ny gyroscope dia mahomby indrindra. Izany dia manome fanoherana mekanika avo lenta amin'ny fiondrika amin'ny fanjifana ara-materialy kely. Ho fanampin'ireo rafitra fototra sela navoakan'ny faritra ambonin'ny tany, ny topolojia dia azo amboarina amin'ny teknika fitadiavana endrika hafa. Ny famokarana tsipika dia iray amin'ireo fomba azo atao hanatsarana ny hamafin'ny lanja ambany indrindra [13]. Na izany aza, ny firafitry ny toho-tantely, izay ampiasaina betsaka amin'ny fananganana sandwich, dia nampiasaina ho toerana fanombohana ny fampandrosoana ny tsipika famokarana. Ity endrika fototra ity dia mitondra mankany amin'ny fandrosoana haingana amin'ny famokarana, indrindra amin'ny alàlan'ny fandaharana amin'ny lalan'ny fitaovana mora. Ny fitondran-tenany amin'ny tontonana mitambatra dia nodinihina lalina [14, 15, 16] ary ny endrika dia azo ovaina amin'ny fomba maro amin'ny alàlan'ny parameterization ary azo ampiasaina ihany koa amin'ny foto-kevitra optimization voalohany.
Maro ny polymer thermoplastic tokony hodinihina rehefa misafidy polymère, arakaraka ny fizotran'ny extrusion ampiasaina. Ny fandinihana santatra voalohany momba ny fitaovana madinika dia nampihena ny isan'ny polymère heverina fa mety hampiasaina amin'ny facades [11]. Ny polycarbonate (PC) dia mampanantena noho ny fanoherana ny hafanana, ny fanoherana UV ary ny henjana avo. Noho ny fampiasam-bola ara-teknika sy ara-bola fanampiny ilaina amin'ny fanodinana polycarbonate, ny ethylene glycol modified polyethylene terephthalate (PETG) dia nampiasaina hamokarana ireo prototype voalohany. Mora indrindra ny manodina azy amin'ny mari-pana somary ambany miaraka amin'ny risika kely amin'ny adin-tsaina mafana sy ny fiovaovan'ny singa. Ny prototype aseho eto dia vita amin'ny PETG recycled antsoina hoe PIPG. Ny fitaovana dia nohamainina mialoha tamin'ny 60 ° C nandritra ny 4 ora farafahakeliny ary nodiovina ho granules miaraka amin'ny votoatin'ny fibre vera 20% [17].
Ny adhesive dia manome fifamatorana mafy eo amin'ny rafitra fototra polymère sy ny sarony fitaratra manify. Rehefa iharan'ny enta-mavesatra miondrika ny tontonana mitambatra, dia iharan'ny adin-tsaina ny adhesive. Noho izany, adhesive mafy kokoa no tiana ary mety hampihena ny fiviliana. Ny adhesive mazava koa dia manampy amin'ny fanomezana kalitao avo lenta rehefa mifatotra amin'ny fitaratra mazava. Lafin-javatra manan-danja iray hafa rehefa misafidy adhesive dia ny fanamboarana sy ny fampidirana ao amin'ny dingana famokarana mandeha ho azy. Eto ny adhesive manasitrana UV miaraka amin'ny fotoana fanasitranana malefaka dia afaka manatsotra be ny toerana misy ny fonony. Miorina amin'ny fitsapana savaranonando, andiana adhesives no nosedraina noho ny fahatomombanan'izy ireo ho an'ny takelaka fitaratra manify [18]. Loctite® AA 3345™ UV acrylate azo sitranina [19] dia hita fa mety indrindra amin'ity dingana manaraka ity.
Ho fanararaotana ny fahafahan'ny famokarana additive sy ny fahafahan'ny vera manify, ny dingana manontolo dia natao hiasa amin'ny nomerika sy parametrika. Ny Grasshopper dia ampiasaina ho toy ny interface programan'ny maso, misoroka ny fifandraisana eo amin'ny programa samihafa. Ny taranja rehetra (injeniera, injeniera ary famokarana) dia hifanohana sy hifameno ao anaty rakitra iray miaraka amin'ny fanehoan-kevitra mivantana avy amin'ny mpandraharaha. Amin'ity dingan'ny fandalinana ity dia mbola eo an-dalam-pandrosoana ny fizotran'ny asa ary manaraka ny lamina aseho amin'ny sary 2. Ny tanjona samihafa dia azo atambatra ho sokajy ao anatin'ny taranja.
Na dia vita ho azy aza ny famokarana takelaka sandwich amin'ity taratasy ity miaraka amin'ny famolavolana mifototra amin'ny mpampiasa sy ny fiomanana amin'ny fanamboarana, ny fampidirana sy ny fanamarinana ny fitaovana injeniera tsirairay dia tsy tanteraka tanteraka. Miorina amin'ny endrika parametrika amin'ny géométrie facade, azo atao ny manamboatra ny akora ivelany amin'ny trano amin'ny ambaratonga macro (facade) sy meso (panneau facade). Amin'ny dingana faharoa, ny tamberin'ny tamberin'ny injeniera dia mikendry ny hanombatombana ny fiarovana sy ny fahamendrehana ary koa ny fahafahan'ny fanamboarana rindrina ridao. Farany, vonona amin'ny famokarana nomerika ireo tontonana vokarina. Ny programa dia manodina ny rafitra fototra novolavolaina amin'ny kaody G azo vakiana amin'ny milina ary manomana izany amin'ny famokarana additive, fanodinana aorian'ny fanodinana ary fatorana fitaratra.
Ny dingana famolavolana dia heverina amin'ny ambaratonga roa samy hafa. Ho fanampin'ny zava-misy fa ny endriky ny macro amin'ny facades dia misy fiantraikany amin'ny géométrie isaky ny tontonana mitambatra, ny topolojian'ny fotony dia azo atao ihany koa amin'ny haavon'ny meso. Rehefa mampiasa modely parametric façade, ny endrika sy ny bika aman'endriny dia mety hisy fiantraikany amin'ny fizarana façade ohatra amin'ny fampiasana ireo slider aseho ao amin'ny Figure 3. Noho izany, ny totalin'ny surface dia misy scalable nofaritana ho an'ny mpampiasa izay azo ovaina amin'ny fampiasana point attractors ary ovain'ny mamaritra ny ambany indrindra sy ny ambony indrindra ny deformation. Izany dia manome flexibility avo lenta amin'ny famolavolana valopy fananganana. Na izany aza, io ambaratongan'ny fahalalahana io dia voafetra amin'ny teritery ara-teknika sy famokarana, izay avy eo nolalaovin'ny algorithm amin'ny ampahany amin'ny injeniera.
Ho fanampin'ny haavony sy ny sakan'ny façade manontolo, dia voafaritra ny fizarana ny takelaka façade. Raha ny takelaka façade tsirairay dia azo faritana mazava kokoa amin'ny haavon'ny meso. Izany dia misy fiantraikany amin'ny topolojian'ny rafitra fototra, ary koa ny hatevin'ny fitaratra. Ireo fari-piainana roa ireo, ary koa ny haben'ny tontonana, dia manana fifandraisana manan-danja amin'ny modelin'ny injeniera mekanika. Ny famolavolana sy ny fampivoarana ny haavon'ny macro sy meso manontolo dia azo tanterahina amin'ny lafiny fanatsarana amin'ny sokajy efatra amin'ny rafitra, ny fiasa, ny estetika ary ny famolavolana vokatra. Azon'ny mpampiasa atao ny mampivelatra ny fijery ankapobeny sy ny fahatsapan'ny valopy trano amin'ny alàlan'ny laharam-pahamehana ireo faritra ireo.
Ny tetikasa dia tohanan'ny ampahany amin'ny injeniera amin'ny alàlan'ny loop feedback. Ho an'ity tanjona ity, ny tanjona sy ny fetran'ny fetra dia voafaritra ao amin'ny sokajy optimization aseho amin'ny sary 2. Izy ireo dia manome lalantsara izay azo atao ara-teknika, ara-batana ary azo antoka ny fananganana amin'ny fomba fijery ara-teknika, izay misy fiantraikany lehibe amin'ny famolavolana. Io no fiaingana ho an'ny fitaovana isan-karazany azo ampidirina mivantana amin'ny Grasshopper. Amin'ny fanadihadiana fanampiny, ny fananana mekanika dia azo tombanana amin'ny fampiasana Finite Element Analysis (FEM) na kajy famakafakana mihitsy aza.
Ho fanampin'izany, ny fandalinana taratra masoandro, ny famakafakana tsipika, ary ny modelin'ny faharetan'ny tara-masoandro dia afaka manombana ny fiantraikan'ny tontonana mitambatra amin'ny fizika fananganana. Zava-dehibe ny tsy hamerana be loatra ny hafainganam-pandeha, ny fahombiazany ary ny fahafaha-manatsara ny fizotran'ny famolavolana. Noho izany, ny vokatra azo eto dia natao mba hanomezana tari-dalana sy fanohanana fanampiny amin'ny fizotran'ny famolavolana ary tsy mahasolo ny famakafakana amin'ny antsipiriany sy ny fanamarinana amin'ny faran'ny dingana famolavolana. Ity drafitra stratejika ity dia mametraka fototra ho an'ny fikarohana sokajy fanampiny ho an'ny vokatra voaporofo. Ohatra, tsy dia fantatra loatra momba ny fihetsika mekanika amin'ny tontonana mitambatra amin'ny fepetra enta-mavesatra sy fanohanana samihafa.
Rehefa vita ny famolavolana sy ny injeniera dia vonona amin'ny famokarana nomerika ny modely. Ny dingana famokarana dia mizara ho dingana efatra (sary 4). Voalohany, ny rafitra fototra dia novolavolaina tamin'ny fampiasana trano fanontam-pirinty 3D robotika lehibe. Avy eo dia kopohina amin'ny alàlan'ny rafitra robotika mitovy amin'izany ny ety ivelany mba hanatsarana ny kalitaon'ny tany ilaina amin'ny fifamatorana tsara. Aorian'ny fikosoham-bary, ny adhesive dia ampiharina amin'ny rafitra fototra amin'ny alàlan'ny rafitra famenoana natao manokana napetraka amin'ny rafitra robotika mitovy amin'ny fanontam-pirinty sy ny fikosoham-bary. Farany, apetraka ny vera ary apetraka alohan'ny fanasitranana UV amin'ny fiaraha-miasa.
Ho an'ny famokarana additive, ny topolojia voafaritra amin'ny rafitra fototra dia tsy maintsy adika amin'ny fiteny milina CNC (GCode). Ho an'ny vokatra fanamiana sy kalitao avo lenta, ny tanjona dia ny manonta ny sosona tsirairay tsy misy ny nozzle extruder mianjera. Izany dia manakana ny fanerena tafahoatra tsy ilaina amin'ny fanombohana sy fiafaran'ny hetsika. Noho izany, nosoratana ho an'ny lamin'ny sela ampiasaina. Izany dia hamorona polyline mitohy parametric miaraka amin'ny teboka fanombohana sy fiafarana mitovy, izay mifanaraka amin'ny haben'ny tontonana voafantina, ny isa ary ny haben'ny tantely araka ny famolavolana. Ankoatr'izay, ny mari-pamantarana toy ny sakan'ny tsipika sy ny haavon'ny tsipika dia azo faritana alohan'ny fametrahana tsipika mba hahatratrarana ny haavon'ny rafitra fototra. Ny dingana manaraka amin'ny script dia ny fanoratana ny baiko G-code.
Izany dia atao amin'ny alàlan'ny firaketana ny fandrindrana ny teboka tsirairay amin'ny tsipika miaraka amin'ny fampahalalana fanampiny momba ny milina toy ny famaky hafa mifandraika amin'ny fametrahana sy ny fanaraha-maso ny volume extrusion. Ny vokatra G-code dia azo afindra any amin'ny milina famokarana. Amin'ity ohatra ity, ny sandry robot indostrialy Comau NJ165 amin'ny lalamby tsipika dia ampiasaina hifehezana ny extruder CEAD E25 araka ny G-code (sary 5). Ny prototype voalohany dia nampiasa PETG post-industrial miaraka amin'ny votoatin'ny fibre vera 20%. Raha resaka fitiliana mekanika, ny haben'ny kendrena dia manakaiky ny haben'ny indostrian'ny fanorenana, ka ny refin'ny singa fototra dia 1983 × 876 mm misy sela 6 × 4 honeycomb. 6 mm ary 2 mm ny haavony.
Ny fitsapana savaranonando dia naneho fa misy fahasamihafana eo amin'ny tanjaky ny adhesive eo amin'ny adhesive sy ny 3D fanontam-pirinty, arakaraka ny toetran'ny ety ivelany. Mba hanaovana izany, ny santionany amin'ny famokarana additive dia apetaka na lamina amin'ny fitaratra ary iharan'ny fihenjanana na hety. Nandritra ny fanodinana mekanika mialoha ny tampon'ny polymère amin'ny fikosoham-bary, dia nitombo be ny hery (sary 6). Ankoatra izany, dia manatsara ny fisaka ny fotony sy misoroka ny kilema vokatry ny overextrusion. Ny acrylate LOCTITE® AA 3345™ [19] azo sitrana amin'ny UV ampiasaina eto dia saro-pady amin'ny fepetra fanodinana.
Matetika izany dia miteraka fivilian-dàlana ambony kokoa ho an'ny santionan'ny fitsapana fatorana. Taorian'ny famokarana additive, ny rafitra fototra dia nototoina tamin'ny milina fikosoham-bary. Ny kaody G ilaina amin'ity asa ity dia avy amin'ny lalan-fitaovana efa noforonina ho an'ny dingan'ny fanontana 3D. Ny rafitra fototra dia mila atao pirinty ambony kely noho ny haavon'ny fototra. Amin'ity ohatra ity, ny rafitra fototra 18 mm matevina dia nahena ho 14 mm.
Ity ampahany amin'ny fizotran'ny famokarana ity dia fanamby lehibe ho an'ny automation feno. Ny fampiasana adhesive dia mitaky fitakiana lehibe amin'ny fahitsiana sy ny fahamarinan'ny milina. Ny rafitra dosing pneumatic dia ampiasaina hampiharana ny adhesive amin'ny rafitra fototra. Izy io dia tarihin'ny robot amin'ny tontolon'ny fikosoham-bary mifanaraka amin'ny lalan'ny fitaovana voafaritra. Hita fa mahasoa indrindra ny fanoloana ny tendron'ny dispensing nentim-paharazana amin'ny borosy. Izany dia mamela ny adhesive viscosity ambany hozaraina mitovy amin'ny volume. Io vola io dia voafaritra amin'ny tsindry ao amin'ny rafitra sy ny hafainganam-pandehan'ny robot. Ho an'ny fahamendrehana bebe kokoa sy ny kalitaon'ny fatorana avo lenta, ny hafainganam-pandehan'ny dia ambany dia 200 hatramin'ny 800 mm/min no tiana.
Acrylate miaraka amin'ny viscosity antonony 1500 mPa * s dia ampiharina amin'ny rindrin'ny polymère core 6 mm ny sakany amin'ny fampiasana borosy dosing misy savaivony anatiny 0,84 mm ary sakan'ny borosy 5 amin'ny tsindry 0,3 hatramin'ny 0,6 mbar. mm. Ny adhesive dia miparitaka eo ambonin'ny substrate ary mamorona sosona matevina 1 mm noho ny fihenjanana amin'ny tany. Tsy mbola azo atao mandeha ho azy ny famaritana marina ny hatevin'ny adhesive. Ny faharetan'ny dingana dia fepetra manan-danja amin'ny fisafidianana adhesive. Ny rafitra fototra vokarina eto dia manana halava 26 m ary noho izany dia 30 ka hatramin'ny 60 minitra ny fotoana fampiharana.
Aorian'ny fametrahana ny adhesive dia apetraho eo amin'ny toerany ny varavarankely misy glazed roa. Noho ny hatevin'ny fitaovana, ny fitaratra manify dia efa simba tanteraka amin'ny lanjany manokana ary noho izany dia tsy maintsy apetraka araka izay tratra. Ho an'izany dia ampiasaina ny kaopy fisotro madio amin'ny vera pneumatic miaraka amin'ny kaopy miparitaka amin'ny fotoana. Izy io dia apetraka amin'ny singa mampiasa vano, ary amin'ny ho avy dia azo apetraka mivantana amin'ny fampiasana robots. Ny takelaka fitaratra dia napetraka mifanitsy amin'ny endriky ny fotony amin'ny sosona adhesive. Noho ny lanjany maivana kokoa, ny takelaka fitaratra fanampiny (4 hatramin'ny 6 mm matevina) dia mampitombo ny tsindry eo aminy.
Ny vokatr'izany dia tokony ho fandotoana tanteraka ny vera manamorona ny rafitra fototra, araka izay azo tsaraina avy amin'ny maso voalohany maso ny fahasamihafana hita maso. Ny fizotry ny fampiharana dia mety hisy fiantraikany lehibe amin'ny kalitaon'ny fiaraha-miasa farany. Rehefa mifamatotra dia tsy tokony hesorina ny tontonana fitaratra satria hiteraka adhesive hita maso eo amin'ny vera izany ary hisy lesoka amin'ny sosona adhesive tena izy. Farany, ny adhesive dia sitrana amin'ny taratra UV amin'ny halavan'ny onjam 365 nm. Mba hanaovana izany, ny jiro UV miaraka amin'ny hakitroky ny herin'ny 6 mW / cm2 dia alefa tsikelikely amin'ny adhesive rehetra mandritra ny 60 s.
Ny foto-kevitry ny tontonana vita amin'ny vera manify maivana sy azo zahana miaraka amin'ny fototry polymère vita amin'ny additive voaresaka eto dia natao hampiasaina amin'ny fasades ho avy. Noho izany, ny tontonana mitambatra dia tsy maintsy manaraka ny fenitra azo ampiharina ary mahafeno ny fepetra takian'ny fanjakana fetran'ny serivisy (SLS), fanjakana fetra farany (ULS) ary fepetra fiarovana. Noho izany, ny tontonana mitambatra dia tsy maintsy ho azo antoka, matanjaka ary henjana ampy mahazaka enta-mavesatra (toy ny enta-mavesatra) tsy tapaka na deformation tafahoatra. Mba hanadihadiana ny valin'ny mekanika amin'ny tontonana vita amin'ny fitaratra manify teo aloha (araka ny voalaza ao amin'ny fizarana Fitsapana mekanika), dia niharan'ny fitsapana entin'ny rivotra izy ireo araka ny voalaza ao amin'ny fizarana manaraka.
Ny tanjon'ny fitsapana ara-batana dia ny fandalinana ny toetra mekanika amin'ny takelaka mitambatra amin'ny rindrina ivelany eo ambanin'ny enta-drivotra. Ho an'ity tanjona ity, ny tontonana mitambatra misy takelaka ivelany feno vera feno 3 mm matevina ary 14 mm matevina matevina (avy amin'ny PIPG-GF20) dia noforonina araka ny voalaza etsy ambony amin'ny fampiasana adhesive Henkel Loctite AA 3345 (sary 7 sisa). )). . Avy eo dia ampifandraisina amin'ny rafitra fanohanana hazo miaraka amin'ny visy metaly izay atosiky ny rafitra hazo sy ny sisin'ny rafitra fototra ireo takelaka mitambatra. Visy 30 no napetraka manodidina ny vakim-paritra (jereo ny tsipika mainty eo ankavia amin'ny sary 7) mba hamerenana ny fepetra fanohanana tsipika manodidina ny vakim-paritra araka izay azo atao.
Avy eo dia nasiana tombo-kase teo amin'ny rindrin'ny fitsapana ivelany ny rafi-panadinana tamin'ny alalan'ny fanerena ny rivotra na ny fitsofan'ny rivotra ao ambadiky ny tontonana mitambatra (sary 7, ambony havanana). Ny rafitra fifandraisana nomerika (DIC) dia ampiasaina handrakitra angona. Mba hanaovana izany, ny fitaratra ivelany amin'ny tontonana mitambatra dia rakotra lamba elastika manify vita pirinty eo amboniny miaraka amin'ny lamina misy pearline (sary 7, ambany havanana). Mampiasa fakantsary roa ny DIC mba hanoratana ny toeran'ireo teboka fandrefesana rehetra eo amin'ny vera manontolo. Sary roa isan-tsegondra no voarakitra ary nampiasaina hanaovana fanombanana. Ny tsindry ao amin'ny efitrano, voahodidin'ny tontonana mitambatra, dia ampitomboina amin'ny alàlan'ny fantson-drano amin'ny 1000 Pa increments hatramin'ny sanda ambony indrindra 4000 Pa, ka ny haavon'ny entana tsirairay dia tazonina mandritra ny 10 segondra.
Ny fametrahana ara-batana amin'ny fanandramana dia aseho amin'ny modely isa mitovy refy geometrika. Ho an'izany dia ampiasaina ny programa nomerika Ansys Mechanical. Ny rafitra fototra dia harato geometrika mampiasa singa hexagonal SOLID 185 misy lafiny 20 mm ho an'ny fitaratra ary singa tetrahedral SOLID 187 misy lafiny 3 mm. Mba hanatsorana ny modeling, amin'ity dingan'ny fandalinana ity, dia heverina eto fa ny acrylate ampiasaina dia henjana sy manify tsara, ary voafaritra ho fifamatorana mafy eo amin'ny fitaratra sy ny fitaovana fototra.
Ny tontonana mitambatra dia miorina amin'ny tsipika mahitsy ivelan'ny fototra, ary ny tontonana fitaratra dia iharan'ny enta-mavesatra amin'ny 4000 Pa. Na dia noraisina aza ny nonlinearities geometrika tamin'ny modeling, dia ny modely ara-pitaovana ihany no nampiasaina tamin'ity dingana ity. fianarana. Na dia vinavina mitombina aza izany ho an'ny valinteny elastika amin'ny fitaratra (E = 70,000 MPa), araka ny taratasin'ny mpanamboatra ny fitaovana fototra polymeric (viscoelastic) [17], dia nampiasaina ny hamafin'ny tsipika E = 8245 MPa ny famakafakana amin'izao fotoana izao dia tokony hodinihina tsara ary hodinihina amin'ny fikarohana ho avy.
Ny vokatra aseho eto dia tombanana indrindra ho an'ny deformation amin'ny enta-drivotra ambony indrindra hatramin'ny 4000 Pa (=ˆ4kN/m2). Noho izany, ny sary voarakitra amin'ny fomba DIC dia nampitahaina tamin'ny valin'ny simulation numerical (FEM) (sary 8, ambany havanana). Raha toa ka kajy ao amin'ny FEM ny tebiteby tanteraka amin'ny 0 mm miaraka amin'ny fanohanana tsipika "idealy" ao amin'ny faritry ny sisiny (izany hoe, perimeter tontonana) dia tsy maintsy raisina ny fifindran'ny vatana amin'ny faritra sisiny rehefa manombana ny DIC. Izany dia noho ny fandeferana fametrahana sy ny deformation ny rafitra fitsapana sy ny tombo-kase. Ho fampitahana, ny fifindran'ny salan'isa eo amin'ny faritry ny sisiny (tsipika fotsy tapaka amin'ny sary 8) dia nesorina tamin'ny fifindran'ny ambony indrindra eo afovoan'ny tontonana. Ny fifindra-monina voafaritry ny DIC sy ny FEA dia ampitahaina amin'ny tabilao 1 ary aseho amin'ny sary eo amin'ny zoro ambony havia amin'ny sary 8.
Ny haavon'ny enta-mavesatra efatra ampiasaina amin'ny maodely andrana dia nampiasaina ho teboka fanaraha-maso ho an'ny fanombanana ary nodinihina tao amin'ny FEM. Ny fifindran'ny foibe ambony indrindra amin'ny takelaka mitambatra ao amin'ny fanjakana tsy misy entana dia nofaritana tamin'ny fandrefesana DIC amin'ny haavon'ny entana 4000 Pa amin'ny 2.18 mm. Raha ny fifindran'ny FEA amin'ny entana ambany kokoa (hatramin'ny 2000 Pa) dia mbola afaka mamerina amin'ny fomba marina ny soatoavina andrana, ny fitomboan'ny tsy tsipika amin'ny vesatra ambony dia tsy azo kajy tsara.
Na izany aza, nasehon'ny fanadihadiana fa mahazaka enta-drivotra mahery vaika ny takelaka mitambatra. Misongadina manokana ny henjana avo amin'ny tontonana maivana. Amin'ny fampiasana kajy famakafakana mifototra amin'ny teoria tsipika momba ny takelaka Kirchhoff [20], ny deformation 2.18 mm amin'ny 4000 Pa dia mifanitsy amin'ny fiovan'ny takelaka fitaratra tokana 12 mm matevina eo ambanin'ny fepetra mitovy. Vokatr'izany, ny hatevin'ny vera (izay mahery vaika amin'ny famokarana) ao amin'ity tontonana mitambatra ity dia azo ahena ho vera 2 x 3mm, ka mitahiry fitaovana 50%. Ny fampihenana ny lanjan'ny tontonana manontolo dia manome tombony fanampiny amin'ny resaka fivoriambe. Raha mora zakain'ny olona roa ny tontonana mitambatra milanja 30 kg, mila fanohanana ara-teknika kosa ny takelaka fitaratra mahazatra 50 kg mba hifindra soa aman-tsara. Mba hanehoana tsara ny fitondran-tena mekanika, dia ilaina ny modely nomerika amin'ny antsipiriany kokoa amin'ny fianarana ho avy. Ny famakafakana singa voafetra dia azo hatsaraina bebe kokoa miaraka amin'ny modely ara-pitaovana tsy mivelatra kokoa ho an'ny polymers sy ny modelin'ny fatorana adhesive.
Ny fampandrosoana sy ny fanatsarana ny dingana nomerika dia mitana anjara toerana lehibe amin'ny fanatsarana ny toekarena sy ny tontolo iainana eo amin'ny indostrian'ny fanorenana. Ankoatr'izay, ny fampiasana fitaratra manify amin'ny façades dia mampanantena fitsitsiana angovo sy loharano ary manokatra fahafahana vaovao ho an'ny maritrano. Na izany aza, noho ny hatevin'ny vera kely dia ilaina ny vahaolana famolavolana vaovao mba hanamafisana tsara ny vera. Noho izany, ny fandalinana aseho ato amin'ity lahatsoratra ity dia mandinika ny foto-kevitry ny tontonana mitambatra vita amin'ny fitaratra manify sy ny rafitra fototra polymer vita pirinty 3D vita pirinty. Ny dingana famokarana manontolo manomboka amin'ny famolavolana ka hatramin'ny famokarana dia natao nomerika sy mandeha ho azy. Miaraka amin'ny fanampian'ny Grasshopper, dia novolavolaina ny fichier-to-factory workflow mba ahafahan'ny fampiasana takelaka mitambatra fitaratra manify amin'ny fasades ho avy.
Ny famokarana prototype voalohany dia naneho ny fahafaha-manao sy ny fanamby amin'ny famokarana robotika. Na dia efa tafiditra tsara aza ny fanamboarana additive sy subtractive, ny fampiharana adhesive mandeha ho azy sy ny fivoriambe indrindra indrindra dia misy fanamby fanampiny hodinihina amin'ny fikarohana ho avy. Amin'ny alàlan'ny fitiliana mekanika mialoha sy ny fanaovana modely fikarohana momba ny singa voafetra, dia naseho fa ny takelaka fibre vera maivana sy manify dia manome hamafin'ny fiforetana ampy ho an'ny fampiharana ny fasadin'izy ireo, na dia ao anatin'ny toetry ny rivotra mahery vaika aza. Ny fikarohana mitohy ataon'ireo mpanoratra dia hijery bebe kokoa ny mety hisian'ny tontonana vita amin'ny fitaratra manify vita amin'ny nomerika ho an'ny fampiharana ny fasade ary hampiseho ny fahombiazany.
Ny mpanoratra dia mankasitraka ireo mpanohana rehetra mifandraika amin'ity asa fikarohana ity. Noho ny fandaharan'asa famatsiam-bola EFRE SAB famatsiam-bola avy amin'ny volan'ny Vondrona Eoropeana amin'ny endrika fanomezana No. mba hanomezana loharanom-bola hividianana manipulator miaraka amin'ny extruder sy fitaovana fikosoham-bary. 100537005. Fanampin'izany, nankatoavina ny AiF-ZIM noho ny famatsiam-bola ny tetikasa fikarohana Glasfur3D (laharan'ny fanomezana ZF4123725WZ9) miaraka amin'ny Glaswerkstätten Glas Ahne, izay nanome fanohanana lehibe ho an'ity asa fikarohana ity. Farany, ny laboratoara Friedrich Siemens sy ny mpiara-miasa aminy, indrindra i Felix Hegewald sy ny mpanampy ny mpianatra Jonathan Holzerr, dia manaiky ny fanohanana ara-teknika sy ny fampiharana ny fanamboarana sy ny fitiliana ara-batana izay fototry ity taratasy ity.
Fotoana fandefasana: Aug-04-2023