Как работает аддитивное производство?

  1. Контраст с Конвенцией Обычное производство не будет полностью заменено аддитивным производством,...
  2. Прямая и переплетная 3D-печать
  3. Спекание и фотополимеризация

Контраст с Конвенцией

Обычное производство не будет полностью заменено аддитивным производством, конечно, не в обозримом будущем, но есть некоторые типы продуктов, которые получают выгоду от этой новой технологии различными способами.

Аддитивное производство - это гораздо более эффективный способ работы, требующий меньшего вмешательства со стороны машинистов и обеспечивающий гораздо более высокую степень точности, поскольку печатается цифровым способом непосредственно из модели САПР, а не подлежит интерпретации.

Повышенная точность достигается с помощью 3D-печати из модели CAD

Тем не менее, это метод создания, который заметно отличается от любого существующего типа технологии, включая обработку с ЧПУ (с компьютерным управлением), с которой его часто сравнивают. Большинство традиционных видов производственной продукции, в том числе с ЧПУ, используют субтрактивные методы; материал удаляется для создания окончательного результата. Это может означать, что при утилизации использованного материала происходит много потерь.

Аддитивное производство - как следует из названия - это аддитивный метод, это означает, что материал добавляется для создания продукта , При использовании аддитивного метода, а не вычитающего, процесс становится намного более экономичным, а также экологичным, и существует гораздо больше возможностей для дизайна

Обзор процесса

Существует множество различных методов, которые можно использовать для достижения конечного результата, но каждый из них в целом проходит одни и те же этапы процесса.

Проект сначала создается с использованием программного обеспечения САПР на компьютере; это то, из чего будет создан окончательный дизайн, цифровой проект, поэтому каждая деталь должна быть правильной. Это программное обеспечение может помочь инженерам предсказать, как будет вести себя окончательная структура и насколько она будет прочной, поэтому она является важной частью процесса проектирования.

Инновационное использование технологии аддитивного производства с этими моделями лица

После завершения дизайн САПР преобразуется в файл .stl (стандартный язык тесселяции), который необходим для того, чтобы принтер мог интерпретировать инструкции. Этот тип файла был впервые создан в 1987 году, когда он использовался стереолитографией, предшественником современной технологии аддитивного производства.

Перед началом создания объекта необходимо настроить ориентацию дизайна и принтера так же, как это делал бы 2D-принтер. Это означает настройку размера и ориентации, то, как вы можете выбирать между альбомной и портретной печатью, и заправку картриджей подходящим порошком или связующими для завершения работы.

Теперь вы готовы позволить принтеру создать продукт, постепенно создавая дизайн по одному микроскопическому слою за раз. Типичный слой имеет толщину около 0,1 мм, но также можно создавать слои большего или меньшего размера в зависимости от печатаемой структуры.

В течение этого времени вмешательства не требуется; принтер будет просто поддерживать уровни до тех пор, пока продукт не будет готов. Периодические проверки, чтобы удостовериться, что ошибок не было, - это все, что нужно. На выполнение задания может уйти от нескольких часов до нескольких дней, в зависимости от размера и сложности дизайна.

Прямая и переплетная 3D-печать

Существуют различные виды аддитивного производства, и, пожалуй, одним из самых простых является использование прямой или переплетной 3D-печати.

Прямая 3D-печать использует обычную струйную технологию, но вместо того, чтобы двигаться вперед-назад, сопла перемещаются вверх и вниз, распределяя полимеры и воск, а не чернила. Эти полимеры и воски выходят в виде жидкости, но быстро затвердевают, создавая прочную основу для каждого уровня поперечного сечения. Этот тип аддитивного производства был очень популярен среди быстрых прототипов, и даже сегодня часто используется многоструйное моделирование (MJM), где большое количество сопел работают одновременно для создания пластиковых или восковых конструкций.

Переплетная 3D-печать не сильно отличается, также опираясь на струйную технологию, но вместо этого использует два отдельных материала для создания каждого слоя. Принтер выпускает как мелкий порошок, а затем отдельно, жидкое связующее, и именно комбинация этих двух веществ создает каждый слой. Преимущества этого метода в том, что различные материалы могут быть объединены во время одного и того же дизайна печати.

Спекание и фотополимеризация

Когда пластмассы используются в аддитивном производстве, процесс, известный как фотополимеризация, может быть использован для создания прочного и прочного дизайна. Это включает в себя маленькие капли жидкого пластика, подвергающиеся воздействию ультрафиолетового света, которые доставляются через лазеры. Этот лазер превращает жидкость в твердый материал, создавая таким образом продукт по одному слою за раз.

Эта фотополимеризация легла в основу первых видов 3D-печати, стереолитографии. В процессе, называемом SLA, использовались чан из пластиковых фотополимеров, удерживаемых в жидкой форме, и лазерный луч. Лазер многократно проходит над фотополимерами, слой за слоем, пока не будет получен конечный продукт.

Стереолитографическая модель Королевского дворца Венарии

Спекание - это современный метод, который эффективно применяется как для пластмасс, так и для металлов. Процесс включает в себя лазеры, нагревающие сырье до температуры чуть ниже полной плавления; это позволяет им сжижать и затем устанавливать твердый, твердый дизайн. Этот механизм не сильно отличается от 2D-печати, где тонер расплавляется, чтобы прилипать к бумаге и создавать изображение. Как и другие методы, спекание использует тщательный слой за слоем, тщательно нагревая и объединяя частицы на каждом уровне, прежде чем перейти к следующему.

Спекание полезно для сплавов, но когда используются чистые металлы, плавление, а не спекание может быть использовано для создания конечного продукта. Преимущество плавления металла состоит в том, что может быть получено менее пористое покрытие. Как спекание, так и плавление являются невероятно точными методами проектирования и широко используются сегодня в самых разных областях.

Мы надеемся, что вам понравилось это введение в то, как работает аддитивное производство. Если у вас есть какие-либо вопросы относительно того, как наши лазеры могут улучшить ваши процессы AM, позвоните нам по телефону + 44 (0) 1489 779696 или заполните нашу онлайн контактная форма вместо.