米兰大学设计使用六轴机器人手臂实施复合材料增材制造

米兰大学3D打印实验室+LAB的工程师们正试图利用3D打印技术重新定义复合材料行业的生产模式。他们启动了一项名为Atropos的研究项目,利用机器人手臂对复合材料实施3D打印,配方是连续纤维和热固性树脂。这台六轴机器人手臂由KUKA机器人提供,所用的玻璃纤维来自欧文斯科宁公司。

+Lab实验室方面称,该项目的灵感来源于蚕吐丝作茧的方式,利用人工运算法则控制机器人手臂的运转,从头部“吐”出的连续纤维以及热固性树脂即时固化,形成热固性复合材料。

“机器人手臂在进行复杂轨迹运动的同时,还能保持头部运转的灵活性。这是增材制造技术成功的关键要素之一。”研发团队表示说,“六轴的设计赋予该机器人手臂超常的空间运动能力,使得纤维能够以最合适的方式和方向“喷吐”出来,保证了复合材料品质的优良,同时减少了材料的消耗量。”

目前,该研究团队主要采用欧文斯科宁公司提供的玻璃纤维和GS4C公司提供的玄武岩纤维作为原材料,配合丙烯酸光固化树脂使用。他们正在研究如何扩大材料的适用范围。“我们的目标不仅仅是可以处理碳纤维、聚酰胺纤维,更可以采用包括竹纤维在内的天然纤维来进行3D打印。树脂方面,我们也在研究如何将环氧树脂引入这个生产系统。”

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