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智能駕駛丨盈普大尺寸激光燒結技術賦能無人警車

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近年來隨著人工智能等技術的快速發展,無人駕駛技術方興未艾,各類無人駕駛車輛也如雨后春筍般出現在我們的日常生活中,像快遞車、保潔車、消防車等等。這些無人駕駛車輛自動化程度高,能夠有效減少人力投入,另外在一些特定的危險場合中可以代替人的角色,起到保護人民財產安全的作用。

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生活中的各類無人駕駛車輛

今天給大家分享的案例就來自無人駕駛車輛領域——無人駕駛警車。位于迪拜的自動駕駛車輛廠商MicroPolis Robotics公司是專門設計生產無人駕駛警車的公司,他們使用盈普S600DL大尺寸雙激光燒結聚合物粉體成型的工業級3D打印設備和高復用性增強型聚酰胺Precimid1176Pro GF30 BLK粉末材料制造了警車的車身部件和結構部件,并直接作為最終使用零件安裝在警車上,未來無人警車還可以搭載無人機、機器狗等,構成立體巡邏系統,處置各類危險警情。

MicroPolis Robotics的無人駕駛警車

MicroPolis Robotics的無人駕駛警車

比較有代表性的零件在車身前輪上方,是一個尺寸達到542×340×314mm的結構件,使用傳統鋁合金材料機加工成型,需要使用多種設備和工藝,包括機床加工、焊接等,而且成品重量達到27kg,這對于一輛無人駕駛的微型警車來說并不理想。另外加工流程較長,需要一周時間才能完成,拖慢開發進度。

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該零件尺寸達到542×340×314mm,S600DL一次擺放4件還有很多空間

現在采用盈普SLS技術制作這個零件,打印機為S600DL(成型缸內尺寸600×600×800mm),利用雙激光系統快速掃描,26小時就可以完成4件的打印,利用盈普專利的主動冷卻技術,無人值守也可以快速冷卻,打印后3小時內就可以取出成型缸,加載新的成型缸進行下一輪打印任務,可在2天內實現交付,同時還可以在空位擺放更多小零件,大大加快了研發制造速度,同時精度和強度都可以滿足直接使用的要求,重量也減少到4kg,還實現了輕量化的要求。

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SLS打印的車身結構件(左) 和組裝中的無人駕駛警車(右)

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采用盈普S600DL 3D打印工藝的優勢

目前,除了結構件外,無人警車的外觀件也大部分采用SLS打印,配合打磨、噴漆、碳纖維包覆、電鍍等后處理技術,實現最終整車組裝和交付。

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SLS技術配合不同后處理生產的無人警車外觀件

作為國內知名的老牌激光燒結增材制造設備廠商,盈普專注于SLS 3D打印技術二十多年,成為了目前業內技術領先的解決方案專家。著眼于當下和未來市場對生產級設備的需要,盈普已推出了行業領先的大尺寸雙激光SLS 3D打印設備,并已在國內外完成了多個客戶的安裝交付使用,相較于其他多激光SLS打印機產品,盈普S600DL更加注重設備安全性、提升生產的品質和效率,具備以下優勢:?
  • S600DL控制系統安全性達到PL-e至高安全等級。?PL代表安全性能等級(Performance Level, PL),符合ISO13849標準,用于定義設備控制系統的安全相關部分的能力,以確保在可預見條件下執行安全功能?。PL等級分為a、b、c、d、e五個級別,其中PL-e是最高級別,?代表了盈普S系列設備的安全性超過行業普遍標準(業內其他大部分SLS設備均采用PL-d安全等級),且該安全標準經過歐洲權威認證機構德國萊茵TüV的CE認證,作為全球最具公信力的第三方認證機構之一,TüV萊茵以嚴謹的檢測標準和嚴格的審核流程著稱,尤其在電子產品的安全、電磁兼容性(EMC)、能效等領域具有廣泛認可度,其認證被視為產品符合國際高標準的重要標志。盈普也是國內首個通過該認證的SLS設備制造商。
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PL等級與IEC 62061的SIL-安全完整性等級對應情況,PL-e=SIL3

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盈普S600DL和其他S系列設備通過TüV CE認證

  • 盈普采用CO2激光器而非光纖激光器。對于光纖激光器發出的激光,尼龍材料的吸收效率較低,所以通常無法使用大層厚進行打印,導致需要打印層數多、整體打印速度變慢,而得益于尼龍材料對CO2激光器激光的吸收效率高(超過90%),針對一些零件,盈普的雙激光設備可在0.18mm層厚下打印,總層數大幅減少,能進一步縮短打印時間;同時,CO2激光器還有利于提高零件表面品質,并降低打印設備能耗。
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CO2激光器(左)與光纖激光器(右)打印相同零件的側壁效果對比參考

CO2激光器(左)與光纖激光器(右)打印相同零件的側壁效果對比參考

  • 盈普智能協同掃描最大化提升打印速度。S600DL具備更寬的雙激光掃描重疊區域,并且采用智能協作掃描模式,給激光器合理分工,最大程度提升掃描效率。
針對各種情況,軟件自動智能化分配掃描任務

針對各種情況,軟件自動智能化分配掃描任務

  • 盈普多重技術提高多激光拼接的打印品質。S600DL的雙激光拼接精度高,零件表面光滑、痕跡不明顯;拼接掃描位置逐層錯開,雙激光打印的零件強度依然優秀(拼接打印強度約為單激光打印的95%)。
更寬的掃描重疊區域,允許軟件自動將每層搭接位置錯開

更寬的掃描重疊區域,允許軟件自動將每層搭接位置錯開

  • 盈普主動冷卻技術。在打印任務結束后,盈普打印設備可自動開啟主動冷卻功能(專利技術),設備自動導入自然空氣,無人值守時也可以開始冷卻階段,加快成型缸和粉包冷卻,提高生產效率。同時縮短粉體材料在高溫環境下的時間,減少熱降解效應,延長粉體使用壽命,實現更高復用率和無限次循環使用,降低生產成本。
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盈普主動冷卻專利技術能有效提高冷卻效率

  • 盈普提供大尺寸多激光SLS設備的黃金搭檔PPS。全稱為零件粉體全性能處理工作站(PPS),它是大尺寸多激光設備能達到生產級制造效率的重要保障,因為隨著成型缸體積的增加,大型零件的清理和大量粉體的回收工作量也會顯著增加,如果沒有一臺智能化、自動化的清粉和粉末管理設備協助,人力的投入成本是非常巨大且低效的。盈普PPS集零件清粉、粉塵收集、粉體過濾、投放新料、配比混合及自動供粉六大功能于一體,可以大幅度減少粉塵泄露對環境的影響,并且讓零件清理和粉體處理變得輕松高效,為用戶減少大量的時間和人工成本。
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盈普主動冷卻專利技術能有效提高冷卻效率

除了S600DL外,盈普在P系列也推出了另一款大尺寸雙激光設備P550DL。盈普的大尺寸多激光設備以卓越領先的性能和穩定高效的生產能力,已經幫助汽車、航空航天、軍工、醫療等行業的用戶創造出更多的價值。未來還將推出打印幅面更大、自動化程度更高的四激光高產能激光燒結增材制造設備,敬請期待!

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盈普已推出的2款大尺寸雙激光SLS設備P550DL和S600DL

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