Аддитивные технологии

1. Разделение аддитивных технологий
2. Развитие аддитивных технологий 

В 1983 году технолог одной из калифорнийских компаний Чарльз Халл совершил революционное открытие. Экспериментируя с фотополимерами, он сумел изобрести первый в мире 3D принтер, а также написал программное обеспечение для его работы. Халл создал программу, которая управляла электролитным аппаратом, позволяя накладывать в определенном порядке несколько сотен слоев фотополимерной смолы. С помощью этой программы инженер сумел создать пластиковый стакан.

Изобретение Халла было запатентовано в 1986 году и считается точкой отсчета для технологии «быстрого прототипирования». Данная технология включает в себя создание объемных физических моделей без использования станков.

Первыми перспективы изобретения Халла оценили автомобильные производители. В автопромышленности вообще приветствуются технологии, позволяющие ускорить и упростить технологический процесс производства комплектующих. Поэтому специально для машиностроения был разработан метод ускоренного литья Quik Cast, обеспечивающий высокую скорость производства. Благодаря этому производство некоторых деталей удалось ускорить до нескольких дней вместо недель и месяцев.

Житель Канады Джим Корр уже 15 лет таким методом изготавливает детали для своего автомобиля Urbee. Каждая его деталь создана с помощью трехмерной печати. 

До того, пока не была принята классификация аддитивных технологий, их разделяли по методу формирования слоев, способу фиксации или подведения энергии для фиксирования, по используемым технологиям, по использованию лазера. 

По методам формирования слоя различают две основные технологии: прямое осаждение (Direct Deposition) и осаждение на рабочую платформу (Bed Deposition).

Осаждение на рабочую платформу заключается в следующем. На саму платформу наносится слой рабочего материала, после чего разравнивается с помощью ролика до требуемой толщины. В необходимых местах материал обрабатывается лазером по сечению детали, во время чего частички материала сплавляются, а остальная часть остается нетронутой. После этого рабочая платформа выдвигается на установленную величину шага строения вертикально и процесс повторяется до тех пор, пока деталь не будет готова. 

В методе прямого осаждения рабочая платформа отсутствует, а строительный материал подается непосредственно на место изготовления детали и туда же подается энергия для отвердевания. 

Разделение аддитивных технологий

Стандарты аддитивных технологий разрабатываются и утверждаются американской организацией ASTM. На сегодняшний день по классификации ASTM существует семь основных категорий:

1. Экструзия материала (Material Extrusion). Стройматериал выдавливается через экструдер и наносится на деталь послойно тончайшим слоем или струйкой.
2. Разбрызгивание материала (Material Jetting). Стройматериал под давлением разбрызгивается на деталь в несколько слоев или тонкой струей.
3. Разбрызгивание связующего (Binder Jetting). Принцип тот же, что и в категории №2, но разбрызгивается не сам материал, а связующее. 
4. Листовое ламинирование (Sheet Lamination). На изделие в несколько десятков или сотен слоев наносятся листы строительного материала. 
5. Фотополимеризация в ванной (Vat Photopolymerization). В специальную емкость вводятся фотополимеризуемые смолы и отвердевают там. 
6. Сплавление порошка (Powder Bed Fusion). Формируется основной слой, после чего в нем спекается или расправляется материал, что используется для изготовления детали. 
7. Осаждение направленной энергией (Directed Energy Deposition). Подача энергии и подача материала производятся в одно место. 

Сложно разобраться самому?

Попробуйте обратиться за помощью к преподавателям

Тип задания Выберите тип заданияКонтрольнаяРешение задачКурсоваяРефератОнлайн-помощьТест дистанционноДипломЛабораторнаяОнлайн-репетиторЧертежОтчет по практикеЭссеОтветы на билетыПрезентацияПеревод с ин. языкаДокладСтатьяСочинениеМагистерская диссертацияКандидатская диссертацияБизнес-планПодбор литературыШпаргалкаПоиск информацииРецензияДругое

Предмет

E-mail

Узнать стоимость

это быстро и бесплатно

К категории экструзии материала (Material Extrusion) относятся технологии MJS и FDM.

• MJS (Multiphase Jet Solidification). В нагретый экструдер в приготовленную форму подается строительная смесь, что состоит из пластообразного металлического порошка и пластификатора. После этого заготовка запекается в печи. 
• FDM (Fused Deposition Modeling). К экструдеру подводится нить из полимера, которая нагревается до температуры плавления и укладывается на место сечения будущей детали. 

В методе разбрызгивания материала (Material Jetting) также есть две технологии, каждая из которых использует два материала. Один из них предназначается для поддержки нависающих частей, а другой для построения изделия. 

Чаще всего в качестве стройматериала используется фотополимерная смола, а для поддерживающего материала – обычнй водорастворимый полимер, который смывают после изготовления детали. Основное различие методов заключается в том, что в одном из них используется дополнительная обработка модели с помощью фрезерной головки принтера для удаления излишков материала и поддерживающих деталей.

Подобные технологии широко применяются в ювелирном деле и стоматологии. 
Разбрызгивание связующего (Binder Jetting) относится к струйным технологиям. Вместо строительного материала здесь используется специальный связующий реагент. Так изготавливают литейные модели и синтез-формы из песка. 

Для листового ламинирования (Sheet Lamination) используется специальная полимерная пленка, фольга или бумага. Пласты свариваются между собой с помощью ультразвука, а затем фреза удаляет излишки с модели. 
В методе фотополимеризации в ванной (Vat Photopolymerization) применяются специальные полимерные жидкие смолы.

Технология сплавления порошка (Powder Bed Fusion) базируется на использовании высокотемпературных тепловых элементов, таких как лазеры, электронные лучи или ТЭНы. 
Метод осаждения направленной энергией (Directed Energy Deposition) предполагает одновременное использование материала и тепловой энергии. 

Не нашли то, что искали?

Попробуйте обратиться за помощью к преподавателям

Тип работы Выберите тип работыКонтрольнаяРешение задачКурсоваяРефератОнлайн-помощьТест дистанционноДипломЛабораторнаяОнлайн-репетиторЧертежОтчет по практикеЭссеОтветы на билетыПрезентацияПеревод с ин. языкаДокладСтатьяСочинениеМагистерская диссертацияКандидатская диссертацияБизнес-планПодбор литературыШпаргалкаПоиск информацииРецензияДругое

Предмет

E-mail

Узнать стоимость

это быстро и бесплатно

Развитие аддитивных технологий 

С каждым годом доля деталей, изготовленных путем промышленного «выращивания», увеличивается в геометрической прогрессии. Современные технологии 3D-печати позволяют производить детали быстрее во много раз, чем раньше, что дает возможность наращивать объемы производств. Появляются даже портативные модели 3D-принтеров, предназначенных для использования в домашних условиях и доступных по цене. Поэтому сегодня термин 3D-принтер подразумевает любительское оборудование, а вот для производственного оборудования используется термин АМ (Additive Manufacturing).

Соответственно, различается и стоимость подобного оборудования. Она зависит от целого ряда факторов, включающих производительность, цену стройматериалов, скорость, точность, требования к квалификации оператора и многое другое.