为了解决悬垂问题,我们又不得不忍受耗时、耗材且严重影响表面质量的支撑结构。

这个文章的相关团队应该算是这方面鼻祖了,未来AM易道还将对他们多轴打印更多精彩技术进行解读。


Aibuild的联合创始人兼首席运营官Michail Desyllas表示他们的目标是将下一代硬件设计与智能软件自动化相结合,去解锁那些传统桌面系统根本无法实现的复杂几何形状和多向制造。

当你的喷嘴和平台开始在五个自由度上同时运动时,任何微小的震动、形变或累积误差都会被无限放大。
传统桌面打印机那种用铝型材或钣金拼凑的框架,根本无法提供所需的动态刚性。

最终,他们将原本需要多个子装配体的复杂结构,拓扑优化整合为了仅仅4个核心结构部件。

这种高度整合的设计,极大地提高了整个系统的刚性,同时减少了装配和校准的复杂性。
Gen5X的拓扑优化后的核心结构件采用的是SLM/DMLS(直接金属激光烧结)技术打印的铝合金。
除了AI+3D打印引发热点关注之外,这个案例还代表了经典的3D打印打印3D打印机的典型。
这确保了它在紧凑的尺寸下,具备了工业级的高刚性和精度,成为能够可靠运行复杂5轴运动学的硬件基础。

更有意思的是,Generative Machine还在Gen5X V1中继承了RepRap运动的开源精神,旨在探索下一代能够自我设计和自我复制的原型机。

他们甚至在试验将摄影测量捕获模块(即3D扫描)嵌入平台,未来可以实现自动化逆向工程、闭环质量检测,甚至是复制重印功能。
项目团队将所有设计文件都开放了出来,包括Fusion360的设计文件和STEP格式文件,任何人都可以下载、研究、改进这个设计。


说回这台新设备,如果说Gen5X是拥有工业级骨骼的运动员,那么Ai Build的软件就是赋予它灵魂的AI大脑。
5轴FDM最大的技术难点,其实已经从硬件转向了软件—你如何去规划这个拥有5个自由度的工具路径?
这早已不是传统G-code(G1XYZ)的世界,而变成了复杂的6-DOF几何优化问题。
Aibuild平台的的软件栈源于对大型增材制造(LFAM)和工业机器人手臂的控制经验。

这套系统是硬件无关的(Hardware-agnostic),能控制从聚合物挤出到金属DED的各种工艺。

虽然都是非平面切片,我们其实还没法理清AI Build和开始提到的曼彻斯特大学Dr. Charlie C.L. Wang团队的算法以及我们之前分享过的ORNL的Slicer2算法的区别和对比,也请专业读者向我们私信反馈他们的异同。
从一个初始曲线开始,通过计算测地距离(Geodesic Distance)来逐步构造后续的曲线D层的内部填充上,
费马螺旋(Fermat spiral)等连续曲线算法,以确保刀路的绝对连续性。

化功能,它能自动处理多轴运动的复杂协调、精度保证和自适应控制,确保运动的绝对安全。

Generative Machine甚至在硬件中内置了碰撞感知系统,为这种复杂路径规划提供了双保险。
当硬件的刚性和软件的智能路径规划都到位后,5轴FDM才真正显露出它的颠覆性潜力。

软件的直接设计变量。工程师可以主动定义材料在零件内的流动方向,确保高强度区域的纤维流向与预期的载荷方向精确对齐。
通过这种方式,5轴FDM能够将材料纤维流向与零件几何体和预期载荷方向对齐。
根据此发布相关的PR内容表示,有研究表明,与传统平面切片相比,多轴打印的曲线层零件,其抗拉强度提升幅度可达22%至167%。
它意味着5轴FDM正在极大地改善层间结合薄弱带来的各项异性,并促使其机械性能趋于各向同性(Isotropic)。
同时,通过动态改变零件的有PG电子模拟器 PG电子网站效构建方向,5轴FDM可以大幅减少甚至消除悬垂,实现复杂几何体的无支撑打印。

而Aibuild的CEO Daghan Cam也认为,这种软硬件的集成,正在赋能新一代的创客和制造商。
据了解,这两家公司将在即将到来的Formnext2025上进行现场演示。届时,我们或许能亲眼见证,这场发生在桌面上的FDM新玩法将如何展开。
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