Аддитивные технологии

/8873/conversions/05da89597882b69f9a9b043cf92c37fc-big.jpg


Новая методика получения объектов: от игрушек и отдельных деталей до полноценных зданий – вошла в жизнь людей и стремительно набирает обороты применимости. Любой объект даже самой сложной формы можно создать с нуля, разработав 3D модель.  
 

 

Аддитивные технологии (АТ) – процесс послойного выращивания объекта. Самый распространённый пример — 3D-печать. Такое название технология получила из-за методики: объект создаётся путём добавления (additive (англ.) – добавление) материала, а не удаления объема материала.  
 

Как это работает

   

   1.  Разработка 3D-модели
Первым шагом нужно создать виртуальную копию будущего объекта. Специализированные программы учитывают геометрию напряжений, т.е. выполняется конструкторский расчет. 

 

   2.  Подготовка файла (слайсинг)
Далее происходит перевод 3D-модели в «инструкцию» для принтера. На этом этапе создается программа печати: разбиение на слои, оптимизация скорость и траектория печати. А также ПО могут оптимизировать геометрию под 3D-печать (например, делают полости для экономии материала).

 



/8874/conversions/882c696f17e453d53e09dd3d66763466-big.jpg

   3.  Печать
Для печати необходимо заранее выбрать технологию и материалы для работы. Они выбираются в зависимости от задачи и цели создания объекта. 
 

Группа методов

Базовая технология

Используемые материалы

Экструзионные

FDM/FFF (моделирование методом послойного наплавления)

Термопластичные полимеры (PLA, ABS, PETG и др.)

Проволочные

EBF (электронно-лучевая плавка)
WAAM (печать металлической проволокой, при которой используется метод дуговой сварки)

Металлические сплавы в виде проволоки

Порошковые (металлы)

DMLS (прямое лазерное спекание)
EBM (электронно-лучевая плавка)
SLM (выборочная лазерная плавка)

Титановые сплавы, кобальт-хром, сталь, алюминий

Порошковые (полимеры/керамика)

SHS (выборочное тепловое спекание)
SLS (выборочное лазерное спекание)

Порошковые термопласты, керамические порошки

Струйные

3DP (струйная трёхмерная печать)

Гипс, пластики, металлические порошки, песчаные смеси

Ламинирование

LOM (изготовление объектов методом ламинирования)

Бумага, металлическая фольга, пластиковая плёнка

Фотополимеризация

SLA (стереолитография)
DLP (используется проектор для формирования слоя засветки)
LCD(цифровая светодиодная проекция)

Фотополимерные смолы

   4.  Постобработка
Необходимо избавиться от погрешностей печати: убрать потеки, снять напряжения или покрыть защитным материалом, если это необходимо. 

 

   5.  Контроль качества изделия
Как и любые технологии, аддитивное производство также требует контроля. Это важно для обеспечения надежности изделий в эксплуатации. 
 

Где уже применяется



   •  Промышленность. Здесь АТ уже широко применимы для создания прототипов, комплектующих, запасных деталей, оснастки. Этот метод позволяет производителю удешевить продукцию. 
 

   •  Медицина. Основным применением является изготовление имплантов и протезов, но многие ученые уже борются за разработку живых тканей и органов на основе живых клеток.
 

    •  Строительство. То, что еще недавно казалось фантастикой, сегодня стало реальностью: аддитивные технологии позволили перейти от экспериментальной печати отдельных стеновых конструкций к полномасштабному возведению зданий.

Поворотным моментом стал 2014 год, когда китайские инженеры из WinSun совершили технологический прорыв, продемонстрировав миру создание пятиэтажного здания с применением аддитивных технологий.
 

   •  Бытовые вещи. С этого этапа начинали многие инженеры нового поколения: создание моделей героев различных игр или фильмов, печать органайзеров для канцтоваров, необычных фигур или головоломок, элементов интерьера и ландшафта и тд.
 

   •  Пищевая промышленность. От создания композиций из шоколада до синтетических бургеров. 


/8877/conversions/f041a73ddbd474095f80626a16a97bc1-big.jpg /8876/conversions/3e16155018bb06fe33c4362159dc82fa-big.jpg /8879/conversions/c3a19b4d9f70fd51dba6585d56c4a8ae-big.jpg /8878/conversions/b37f7479a78f3ce9a49f8cd91663cf2e-big.jpg

Преимущества аддитивных технологий  
 

Конечно, такая технология получила большую популярность не только из-за широкого спектра применимости в различных отраслях. 3D-печать отвечает главным запросам современного мира: 
 

    •  Быстрота изготовления. Аддитивные технологии позволяют изготовить объект за несколько часов, традиционные методы могут занимать до двух месяцев.

    •  Снижение отходов производства.  Благодаря особенности процесса послойного выращивания

    •  Производство без уязвимых мест. 3D–печать позволяет отказаться от сварных швов. В итоге АТ упрощает производственные этапы, сокращает время цикла работы над одним продуктом.

    •  Энергоэффективность. Создание объектов с помощью АТ позволяет сэкономить значительное количество электроэнергии в сравнении с промышленным оборудованием при мелкосерийном производстве. 

    •  Консолидация сборки. Метод позволяет создавать различные продукты на одном предприятии без потребности построения новых цехов и производств, что не только оптимизирует время-затраты на согласование результата, но и помогает быстро вносить коррективы в проекты опытных образцов, при условии, что вы берете на себя весь ряд работ от разработки цифровой модели до печати. 
 

Аддитивные технологии трансформируют и упрощают всю цепочку создания продукции – от проектирования до логистики, требуя пересмотра традиционных инженерных подходов. Это современный подход к производству, позволяющий экономить время и материал, гибко подстраиваться под нужды различных производств.

 

 

Введите ваше Имя и Фамилию:

Отправить

или

Войдите, чтобы оставить комментарий