Что такое «Аддитивная технология»?

Что такое «Аддитивная технология»?

АТ, или технологии послойного синтеза, сегодня одно из наиболее динамично развивающихся направлений "цифрового" производства. Существует множество технологий, которые можно назвать аддитивными, объединяет их одно: построение модели происходит путем добавления материала (аdd – "добавлять") в отличие от традиционных технологий, где создание детали происходит путем удаления "лишнего" материала. Классической и наиболее точной технологией является SLA-технология или стереолитография, – послойное отверждение жидкого фотополимера лазером.

Какие промышленные задачи можно решать с помощью аддитивных технологий?

Аддитивные технологии — один из главных мировых трендов, упоминаемых в контексте новой промышленной революции. Ежегодный рост этого рынка, который на самом деле еще не сформирован и не имеет четких границ, варьируется в пределах 20-30%. Перечислим основные тенденции развития современногопроизводства:

•Расширение номенклатуры изготавливаемых изделий;

•Существенное сокращение сроков поставки;

•Экономия площадей;

•Экономия труда;

•Сокращение производственного цикла;

•Экономия электроэнергии.

4. Классификации методов аддитивных технологий В международном сообществе так же, как и в России, устоявшейся классификации аддитивных технологий пока не принято. Различные авторы подразделяют их по следующим методам:

- формирование слоя;

- фиксация слоя;

-применяемые строительные материалы (жидкие, сыпучие, полимерные, метало порошковые и т. д.);

-ключевая технология (лазерные, не лазерные);

- подвод энергии для фиксации слоя построения (с помощью теплового воздействия, облучения ультрафиолетовым или видимым светом, посредством связующего состава и т. д.). отличает два вида аддитивных технологий: Bed Deposition и Direct Deposition.

 

Аддитивные технологии на основе фотополимер ных материало в

Фотополимерные материалы являются самыми популярными и надежными пломбировочными материалами в современной стоматологии. Фотополимеры обеспечивают долговечность и отличную эстетику, что достигается наличием широкой цветовой гаммы, идентичной по цвету и структуре зуба. Фотополимерные материалы применяются как при пломбировании зубов, так и при их реставрации. Современная стоматология предлагает множество качественных разнообразных материалов для фотополимерных пломб.

Фотополимерные материалы используются в 3D-принтерах, работающих по технологиям MJM, SLA и PolyJet. В эту группу объединены вещества, которые послойно отверждаются под действием ультрафиолетового излучения или лазера.

Основные характеристики фотополимерных материалов

•Высокая точность и детализация

•Гладкие поверхности готовых изделий

•Наличие выжигаемых материалов

•Относительная хрупкость (за исключением нескольких материалов)

•Низкая температура размягчения и деформации у большинства материалов

 

КАТЕГОРИИ

1. Категория Binder Jetting способен печатать различные материалы, включая металлы, пески и керамику. Некоторые материалы, такие как песок, не требуют дополнительной обработки. Другие материалы обычно отверждаются и спекаются, а иногда пропитываются другим материалом, в зависимости от применения. Binder Jetting похож на традиционную бумажную печать. Связующее функционирует подобно чернилам, когда оно перемещается по слоям порошка, который, как бумага, образует конечный продукт. Binder Jetting также имеет возможность печатать очень большие объекты. Архитектурные конструкции с размером номера были напечатаны с помощью Binder Jetting.

2. Категория Directed Energy Deposition (DED):

Направленное энергетическое осаждение (DED - directed energy deposition) охватывает ряд терминов: «Лазерное формование сетчатой ​​сетки, направленное световое изготовление, прямое нанесение металлов, 3D-лазерная оболочка». Это более сложный процесс печати, обычно используемый для ремонта или добавления дополнительного материала к существующим компонентам. Типичная машина DED состоит из сопла, установленного на многоосевом плече, который откладывает расплавленный материал на указанную поверхность, где он затвердевает. Процесс в принципе аналогичен экструзии материала, но сопло может перемещаться в нескольких направлениях и не фиксируется на определенной оси. Этот процесс может быть использован с полимерами, керамикой, но обычно используется с металлами в виде порошка или проволоки.

Категория Sheet Lamination:

К категории Sheet Lamination относят технологии, использующие в качестве строительного листовой материал в виде полимерной пленки, металлической фольги, листов бумаги и т. д. Примером может быть технология UAM (Ultrasonic Additive Manufacturing, Fabrisonic), тонкие металлические пластины сваривают с помощью ультразвука и затем «лишний» металл удаляют фрезерованием. Эта технология представляет собой сочетание аддитивной и «субтрактивной» технологий. LOM-технология (Laminated Object Manufacturing), одна из первых аддитивных технологий, которая стала применяться в промышленности для изготовления модельной оснастки. В качестве модельного материала используют специальную бумагу с полимерным покрытием. В процессе построения модели бумагу послойно укладывают на платформу, и каждый слой сплавляют (ламинируют) с предыдущим посредством нагретого ролика.

 

ТЕХНОЛОГИИ

1. Технология Z Corp Binder Jetting Z Corporation получила эксклюзивную лицензию струйного формования в 1995 году. Zprinter, как он теперь называется, стал одним из самых популярных коммерческих 3D-принтеров линии доступны. 3D Systems была основана в 1986 году Чаком Халлом, создателем 3D-печати. Чак Халл также изобрел технологию быстрого прототипирования и формат файла STL. 3D Systems специализируется на нескольких аспектах трехмерной печати, включая 3D-принтеры, материалы для печати, программное обеспечение и услуги пользовательских частей. Хрупкость материала Z Corp, особенно перед нанесением покрытия в суперклей, требует дополнительных конструктивных соображений, чтобы гарантировать, что модели будут задерживаться.

 

Технология Voxeljet

3D принтеры от voxeljet могут использоваться для эффективного и экономичного производства песчаных форм и сердечников для литья металлов. Формы изготавливаются путем нанесения слоями материала из частиц и селективного связывания его связующим. В качестве порошкообразного материала используется силикатный песок.

Использует обычные литейные материалы: кварцевый песок и фурановую / фенольную смолу со сравнимыми с серийными свойствами литья

Литьевые формы можно использовать сразу: предварительная обработка не требуется.

Отличная прочность на изгиб

Применяемый, непечатаемый песок почти 100% подлежит вторичной переработке

 

Технология ExOne Technology

Компания ExOne (Германия). ExOne обладает собственной запатентованной технологией создания песчано-полимерных форм для литья. Такое оборудование способно быстро создавать заготовки для последующего литья из сталей, чугуна, алюминиевых и магниевых сплавов. Технология заключается в многократном поочередном нанесении слоя смешанного с отвердителем литейного песка и слоя связующего вещества. Технология 3D-печати песчаных форм значительно сокращает материальные затраты и время на подготовку серийного производства. В отдельных случаях экономия времени составляет 10-12 месяцев. Широкий спектр связующих материалов позволяет улучшить параметры литейного процесса, снизить массу формы и отливать тонкостенные изделия.

Технология Digital Metal

Digital Metal - лучшая из трехмерной металлической печати.Технология DМ высокоточная технология производства аддитивных добавок, Нет инструментов, нет отходов. Процесс не требует сложных или дорогостоящих инструментов и сохраняет материальные отходы до абсолютного минимума. Полная свобода дизайна. DM позволяет производить сложные объекты.

Как работает DМ. Процесс DM начинается с объекта, описанного в файле CAD. Это реализовано 3D-принтере, который строит объект по слоям, используя металлический порошок и высокоточную струйную обработку. По завершении объект спечен на прочность. Шаг 1: файл 3D CAD.Файл STL нарезается на 2D-слои, затем сохраняется в новом файле.Шаг 2: Цифровая металлическая печать. Шаг 3: Очистка*Весь рыхлый порошок удаляют и повторно используют. Шаг4: Спекание

Технология 3D Printing

3D-печать или производство добавок - это процесс создания трехмерных твердых объектов из цифрового файла.Создание трехмерного печатного объекта достигается с помощью аддитивных процессов. В аддитивном процессе объект создается путем сложения последовательных слоев материала до создания объекта. Каждый из этих слоев можно рассматривать как тонко нарезанное горизонтальное поперечное сечение конечного объекта.Трехмерная печать позволяет создавать сложные формы, используя меньше материала, чем традиционные методы производства.Принцип технологии.Все начинается с создания 3D-модели на компьютере.

Технология ZipDose

Технология ZipDose это уникальная платформа которая служит основой наших ородисперсных препаратов высокопринятых высокодозовых лекарств. Он создает предварительно измеренные, разбрызгиваемые единичные дозы, предназначенные для дезинтеграции во рту с глотком жидкости. Этот процесс связывает несколько слоев порошковой смеси с использованием водной жидкости для получения пористой, водорастворимой матрицы, которая быстро распадается с глотком жидкости.

9. Технология Single Pass Jetting (SPJ) работает на настольной системе производства металлических изделий, которая основана на новом подходе к металлической 3D-печати, предназначенной для массового производства, где пользователи могут создавать металлические детали в считанные часы вместо недель. SPJ работает с двумя полосами печати полной ширины, содержащими более 32000 струй, которые работают вместе с разбрасывателями порошков, чтобы распределять порошок и печатать в одном быстром проходе через площадь сборки, выливая миллионы капелек в секунду, чтобы сформировать части с высоким разрешением для одного слоя вовремя. Затем осаждаются агенты для спекания, что позволяет опорам легко отпадать после завершения обработки детали.

10. Технология Laser Metal Deposition Лазерное осаждение металла (LMD) представляет собой процесс получения добавки, в котором лазерный луч образует расплавленный бассейн на металлической подложке, в который подается порошок. Порошок тает, образуя осадок, который слияния соединен с субстратом. Таким образом, необходимая геометрия строится поэтапно. Использование свойств заготовки LMD может быть нацелено на улучшение путем систематического рафинирования или комбинирования материалов. Лазерное осаждение не только продлит срок службы ваших компонентов, но и значительно снизит общие затраты на производство.

11. Технология Laser Engineered Net Shaping Технология лазерного спекания распыляемого порошкового материала. Материал в форме порошка выдувается из сопла и попадает на сфокусированный луч лазера. Часть порошка пролетает мимо, а та часть, которая попадает в фокус луча мгновенно спекается и слой за слоем формирует трехмерную деталь. Именно по такой технологии печатают стальные и титановые объекты. Порошки различных материалов можно смешивать и получать таким образом сплавы прямо во время печати. Преимущества: высокая точность и возможность получения деталей из сплавов.
Недостатки: очевидная дороговизна технологии.

12. Технология Electron Beam Additive Производство электронно-лучевой добавки или электронно-лучевое плавление (EBM) это тип производства присадок или трехмерной печати для металлических деталей. Сырье (металлический порошок или проволока) помещают под вакуумом и сливают вместе от нагрева электронным лучом. Этот метод отличается от селективного лазерного спекания, поскольку плавкие предохранители исходного материала, полностью расплавленные. Металлические порошки могут быть объединены в твердую массу с использованием электронного пучка в качестве источника тепла. Этот процесс работает при более высоких температурах (до 1000°C), что может привести к различиям в фазообразовании. EBM имеет в целом превосходную скорость сборки из-за более высокой плотности энергии и метода сканирования.

13. Технология Directed Light Fabrication (DLF) это процесс прямого осаждения металла. Направленная светоотдача (DLF) - это процесс, который сплавляет металлические порошки, подаваемые газом в фокальную зону мощного лазерного луча, для образования полностью плотного металлического осадка. •Компьютерный дизайн и числовые элементы управления используются в сочетании с процессом осаждения металла для руководства образованием трехмерных деталей.

•Твердая компьютерная модель используется для создания траектории инструмента, которая перемещает лазерный луч в границах требуемой части для осаждения плоского металлического слоя.•Частицы металлического порошка вводят в зону фокусировки лазера, где они плавятся, а затем затвердевают, чтобы получить полностью плотный осажденный слой.

 

14. Технология Direct Metal Deposition (DМF) это процесс прямого осаждения металла. Направленная светоотдача это процесс, который сплавляет металлические порошки, подаваемые газом в фокальную зону мощного лазерного луча, для образования полностью плотного металлического осадка. •Компьютерный дизайн и числовые элементы управления используются в сочетании с процессом осаждения металла для руководства образованием трехмерных деталей.  •Твердая компьютерная модель используется для создания траектории инструмента, которая перемещает лазерный луч в границах требуемой части для осаждения плоского металлического слоя.•Частицы металлического порошка вводят в зону фокусировки лазера, где они плавятся, а затем затвердевают, чтобы получить полностью плотный осажденный слой.

 

15. Технология Lasform Процесс лазерного формирования AeroMet начинается с CAD-представления детали. Затем он транслируется через программное обеспечение для генерации траектории для лазерно-формирующей системы. Эти пути передаются в виде машинных команд в лазерную систему. Сфокусированный лазерный луч отслеживает структуру структурной формы желаемой части путем перемещения титановой пластины мишени под лучом в приближенном траектории. Титановый предварительно легированный порошок вводится в головку расплавленного металла и обеспечивает наращивание желаемой формы, когда расплавленное пятно проходит через целевую пластину по желаемой схеме.

Технология Laser Generation

Технология Laser Generation– первым лазерным устройством был импульсный рубиновый лазер, продемонстрированный Теодором Майманом в 1960 году. В том же году был изготовлен первый газовый лазер (гелий-неоновый лазер) и первый лазерный диод. Перед этой экспериментальной работой Артур Шавлоу, Чарльз Хард Таунс, Николай Басов и Александр Прохоров опубликовали новаторские теоретические работы по принципам работы лазеров, а в 1953 году группой Таунса была разработана микроволновый усилитель и генератор (мазер). Первоначально использовался термин «оптический мазер» (MASER = микроволновое усиление путем вынужденного усиления излучения), но позже был заменен на «лазер».

Технология 3D-Painting

Трехмерная печать представляет собой любой из различных процессов, в которых материал соединяется или затвердевает под управлением компьютера для создания трехмерного объекта ^[1] с добавлением материала (например, жидкие молекулы или порошкообразные зерна, слитые вместе). 3D printing is used in both rapid prototyping and additive manufacturing (AM). Трехмерная печать используется как для быстрого прототипирования, так и для производства присадок (AM). Objects can be of almost any shape or geometry and typically are produced using digital model data from a 3D model or another electronic data source such as an Additive Manufacturing File (AMF) file (usually in sequential layers). Объекты могут иметь практически любую форму или геометрию и обычно создаются с использованием данных цифровой модели из трехмерной модели или другого электронного источника данных, например файла файла Additive Manufacturing File (AMF) (обычно в последовательных слоях). There are many different technologies, like stereolithography (STL) or fused deposit modeling (FDM). Существует множество различных технологий, таких как стереолитография (STL) или моделирование с плавленным отложением (FDM). Thus, unlike material removed from a stock in the conventional machining process, 3D printing or AM builds a three-dimensional object from computer-aided design (CAD) model or AMF file, usually by successively adding material layer by layer. Таким образом, в отличие от материала, удаляемого из запаса в обычном процессе обработки, трехмерная печать или AM строят трехмерный объект из модели автоматизированного проектирования (САПР) или файла AMF, обычно путем последовательного добавления материала по слоям. ^[2]

33. The term "3D printing" originally referred to a process that deposits a binder material onto a powder bed with inkjet printer heads layer by layer. Термин «трехмерная печать» первоначально относился к процессу, который откладывает связующий материал на слой порошка с помощью струйных печатающих головок за слоем. More recently, the term is being used in popular vernacular to encompass a wider variety of additive manufacturing techniques. Совсем недавно этот термин используется в народной народной литературе, чтобы охватить более широкий спектр методов производства присадок. United States and global technical standards use the official term additive manufacturing for this broader sense. Соединенные Штаты и глобальные технические стандарты используют официальное производство присадок для этого более широкого смысла

Технология Metal Jetting

Технология Metal Jetting–это разработанная фирмой POM новая аддитивная технология, которая призвана перевести металлообработку и изготовление оснастки в новое русло. Этот способ прямого изготовления металлических деталей является важнейшим шагом в технологиях металлообработки за последние десятилетия. METAL JETTING позволяет получить нужные изделия из материалов с улучшенными характеристиками за меньшее время и с меньшими затратами, чем это позволяют традиционные технологии.METAL JETTING сочетает в себе пять общеизвестных технологий: лазеры, CAD, CAM, сенсоры и порошковую металлургию. Управляющая программа манипулирует форсункой и оптикой, направляющей СО2-лазер в соответствии с траекториями движения инструмента (САМ), созданными по трехмерной CAD-модели. Луч лазера фокусируется на заготовку или пре-форму из инструментальной стали для образования зоны расплавленного металла. Металлический порошок, обычно инструментальная сталь (H13, P20, S7 или SS) или чистая медь OFHC подводится из подающего лотка с помощью инертного газа в форсунку и тонкой струей впрыскивается в динамическую область расплава для увеличения ее объема. Луч лазера, управляемый компьютером, перемещается в соответствии с геометрией детали, послойно выращивает металлическую деталь.

 

Технология Objet PolyJet

ТехнологияObjetPolyJet– технология 3D-печати, основанная на послойном отверждении жидкого фотополимерного материала под воздействием ультрафиолетового излучения. Используется в 3D-принтерах серии Objet компании Stratasys.

Что лучше печатать: прототипы продукции, тестовые модели, выжигаемые мастер-модели, образцы для литья в силикон.

Преимущества: высокое качество поверхностей, точность, скорость построения, вымываемая поддержка.

Альтернатива: технология MJM (также основана на послойной УФ-засветке фотополимерного материала).

38. Технология NanoParticle Jetting

Технология является запатентованной технологии струйной печати, что обеспечивает производство металла и керамических привыкание изготавливаемых деталей, без ущерба для пропускной способности и времени.

Наночастицы струйное является инновационной аддитивной технологии производства, которая измельчает металлические и керамические материалы до размера наночастиц для создания гладких, функциональных и точных компонентов. Технология NanoParticle Jetting производит высокопрочные металлические детали с легкостью и универсальностью производства присадок на струйной основе. Это важное открытие в сфере аддитивного производства, получившее более 50 патентов. Технология основана на том, что металл можно осаждать в жидкой форме, чтобы его можно было нагреть из стандартных струйных форсунок. Для этого система использует металлические частицы нанометрового размера, суспендированные в специальной жидкой формуле, исключающие неэффективные лазеры, эту формулу жидкой жидкости можно нагнетать от стандартной печатающей головки. Материал упаковывается со специально адаптированными картриджами, которые легко загружаются вручную в систему. Как понятно из названия, в основе данной технологии лежит применение металлических наночастиц, загруженных в специальные картриджи. Потом эти картриджи вставляются в систему XJet, и наночастицы пропускаются через распыляющие сопла, т.е. материала для 3D-печати не нужно касаться руками, а значит, нет угрозы заражения токсичными веществами. Жидкий металл проходит через сопла со скоростью 221 капля в секунду. Готовое металлическое изделие подвергается легкому спеканию, и поддерживающие конструкции удаляются. Важно, что весь этот процесс практически не требует вмешательства оператора.

 

39. Технология Smooth Curvature Printing - Технология Сглаживания при Печати (SCP). Процесс, запатентованный компанией Solidscape, который устраняет поверхностные хребты во время векторной печати. Основываясь на технологии управления движением, он позволяет криволинейным поверхностям в напечатанном объекте быть значительно более плавным по сравнению с традиционными восковыми принтерами. Принтеры Solidscape работают следующим образом. Для создания объекта загружается трехмерная модель с помощью программы, затем засыпается материал (допустим, ABS-пластик) в картридж, где он расплавляется до жидкого состояния. На следующем этапе печати расплавленный материал попадает на печатающий блок, где слой за слоем и формируется деталь. Благодаря технологии SCP можно печатать объекты с гладкой поверхностью. Отметим, что стоимость принтеров Solidscape начинается от 30000 долларов.

Принтер автоматически изменяет скорость каретки при печати изгибов объекта для достижения высокой точности и гладкости поверхности.

 

40. Технология MagnetoJet technology - струйная печать металлом.

Также это технология MagnetoJet является разработкой Зака Вейдера, и основана на изучении магнитной гидродинамики, а конкретнее — возможности управлять расплавленным металлом с помощью магнитных полей. Суть разработки в том, что из расплавленного алюминия формируется капля строго контролируемого размера, этими каплями и осуществляется печать.
Размер такой капельки — от 200 до 500 микрон, печать происходит со скоростью 1000 капель в секунду. Рабочая область принтера: 300 мм х 300 мм х 300 мм
Рабочий материал: Алюминий и его сплавы (4043, 6061, 7075). И, пусть пока это только алюминий, но принтер в 2 раза быстрее порошковых и до 10 раз дешевле.
В 2018 году планируется выпуск Mk2, он будет оснащен 10 печатающими головками, что должно дать прирост скорости печати в 30 раз.

 

41. Технология Laser Sintering — технология аддитивного производства, основанная на послойном спекании порошковых материалов (полиамиды, пластик) с помощью луча лазера.

Недостатки: высокая стоимость расходных материалов и оборудования.

Изделия: прочные и точные промышленные изделия для функциональных тестов, объекты со сложной геометрией, детали механизмов и двигателей, небольшие партии готовых изделий. LS-технология производит частичное плавление поверхности частиц, необходимое для спекания их вместе.

Преимущества технологии селективного лазерного спекания

Прекрасные механические свойства готовой продукции: высокая прочность, точность построения, качественные поверхности.

Оборудование для технологии печати Laser Sintering оснащается большими камерами построения (до 750 мм), что позволяет изготавливать большие изделия или целые партии небольших объектов за одну печатную сессию.

Не требует материала поддержки: процесс практически безотходен, неиспользованный материал может повторно использоваться для печати.

Высокая производительность: SLS-принтеры не нуждаются в полном расплавлении частиц материала, что позволяет им работать гораздо быстрее других порошковых 3D-принтеров.

Материалом для этой технологии печати явл-ся различные виды порошкового пластика.

 

42. Технология Selective Laser Sintering - технология аддитивного производства, основанная на послойном спекании порошковых материалов (полиамиды, пластик) с помощью луча лазера.

Недостатки: высокая стоимость расходных материалов и оборудования.

Изделия: прочные и точные промышленные изделия для функциональных тестов, объекты со сложной геометрией, детали механизмов и двигателей, небольшие партии готовых изделий. LS-технология производит частичное плавление поверхности частиц, необходимое для спекания их вместе.

Преимущества технологии селективного лазерного спекания

Прекрасные механические свойства готовой продукции: высокая прочность, точность построения, качественные поверхности.

Оборудование для SLS-печати оснащается большими камерами построения (до 750 мм), что позволяет изготавливать большие изделия или целые партии небольших объектов за одну печатную сессию.

Не требует материала поддержки: процесс практически безотходен, неиспользованный материал может повторно использоваться для печати.

Высокая производительность: SLS-принтеры не нуждаются в полном расплавлении частиц материала, что позволяет им работать гораздо быстрее других порошковых 3D-принтеров.

Материалом для этой технологии печати явл-ся различные виды порошкового пластика.

 

43. Технология Laser Melting Process - технология производства сложных изделий посредством лазерного плавления металлического порошка по математическим CAD-моделям (3D-печать металлом). В данном случае рассмотрим SLM (Selective Laser Melting). Технология является методом аддитивного производства и использует мощные лазеры для создания трехмерных физических объектов. Данный процесс успешно заменяет традиционные методы производства, так как физико-механические свойства изделий, построенных по технологии SLM, зачастую превосходят свойства изделий, изготовленных по традиционным технологиям.

Решение сложных технологических задач - Производство изделий со сложной геометрией, с внутренними полостями и каналами конформного охлаждения

Возможность построения сложных изделий без изготовления дорогостоящей оснастки. Уменьшение массы изделий - Построение изделий с внутренними полостями.

Экономия материала при производстве. Построение происходит с помощью послойного добавления в «тело» изделия необходимого количества материала. 97-99% незадействованного при построении порошка после просеивания пригодно к повторному использованию. 3-9% материала, задействованного на построение поддержек, утилизируется вместе с некондиционным нерасплавленным порошком, не прошедшим операцию просеивания.Сокращение затрат на производство сложных изделий, т.к. нет необходимости в изготовлении дорогостоящей оснастки. Процесс печати начинается с разделения цифровой 3D-модели изделия на слои толщиной от 20 до 100 мкм с целью создания 2D-изображения каждого слоя изделия. Отраслевым стандартным форматом является STL- файл. Этот файл поступает в специальное машинное ПО, где происходит анализ информации и ее соизмерение с техническими возможностями машины.

На основе полученных данных запускается производственный цикл построения, состоящий из множества циклов построения отдельных слоев изделия.

 

44.  Технология Direct Metal Laser Sintering

Direct Metal Laser Sintering, что переводится как прямое лазерное спекание металла – это один из способов воспроизведения детали по ее компьютерной модели. Сегодня в странах СНГ больше употребляют термин 3D-печать, он более образный и понятный для понимания простого обывателя. Этот процесс заключается в воздействии на металлический порошок лазером, с целью его спекания и образования на плоскости единой фигуры, заданной геометрии. Таким способом изделие строится этаж за этажом, как дом.

Процесс включает использование трехмерных моделей в формате STL в качестве чертежей для построения физических моделей. Трехмерная модель подлежит цифровой обработке для виртуального разделения на тонкие слои с толщиной, соответствующей толщине слоев, наносимых печатным устройством. Готовый «построечный» файл используется как набор чертежей во время печати. В качестве нагревательного элемента для спекания металлического порошка используются оптоволоконные лазеры относительно высокой мощности – порядка 200Вт. Некоторые устройства используют более мощные лазеры с повышенной скоростью сканирования (т.е. передвижения лазерного луча) для более высокой производительности. Как вариант, возможно повышение производительности за счет использования нескольких лазеров.

 

45. Технология Selective Laser Melting

SLM или Selective laser melting — инновационная технология производства сложных изделий посредством лазерного плавления металлического порошка по математическим CAD-моделям (3D-печать металлом). С помощью SLM создают как точные металлические детали для работы в составе узлов и агрегатов, так и неразборные конструкции, меняющие геометрию в процессе эксплуатации.

Технология является методом аддитивного производства и использует мощные лазеры для создания трехмерных физических объектов. Данный процесс успешно заменяет

традиционные методы производства, так как физико-механические свойства изделий, построенных по технологии SLM, зачастую превосходят свойства изделий, изготовленных по традиционным технологиям. Промышленные установки трехмерной печати сложно назвать просто "принтерами". Они образуют отдельную отрасль - аддитивное производство и в их конструкции применяется технология SLM - Selective Leser Melting, в дословном переводе - Выборочное Лазерное Плавление. Суть этой технологии - расплавление лазером металлического порошка до однородной массы в тех точках, где это необходимо согласно исходной CAD-модели, построенной конструктором виртуально. Именно поэтому, распространенное название SLM - "лазерное спекание"¹ - ошибочно, и не отражает истинную суть и преимущества этой технологии 3D печати.

46. Технология Direct Metal Printing

Прямая струйная печать осуществляется посредством УФ-принтеров и широкоформатных плоттеров. Прямая печать может производиться чернилами УФ-отверждения или теплостойкими чернилами, для быстрого закрепления оттиска используется соответственно УФ- или тепловая сушка. Эта сравнительно новая технология нашла свое применение в производстве металлических элементов интерьера и экстерьера, наружной рекламы, корпоративных сувениров, шильд, табличек и пр. Важное преимущество прямой печати по металлу – независимость стоимости одного изделия от тиража производимой полиграфической продукции.

 

47. Технология Electron Beam Melting

Электронно-лучевое сплавление (Electron Beam Melting или EBM) – способ аддитивного производства металлических изделий. В качестве источников энергии для плавки в этой технологии используются электронные излучатели, так называемые электронные пушки. С помощью электронных пучков высокой мощности в вакуумной камере послойно сплавляют металлические порошки и в итоге получают контуры цифровой модели.

Последовательно этот процесс можно описать следующим образом:*на специальную платформу насыпают или распыляют металлический порошок и разравнивают его при помощи ножа или валика;*по координатам, полученным с компьютерной модели, поверхность материала бомбардируется электронами из электронно-лучевой пушки.Немаловажным здесь является и то, что в одно время можно «облучать» сразу несколько участков материала. Это существенно ускоряет процесс производства изделия. Вакуум, созданный в камере, имеет давление меньше 1х10-4 Бар и способствует процессу нагрева металла, ведь любая газовая или воздушная среда создает для электронов слишком высокое сопротивление. В такой вакуумной среде сохраняются свойства материала, утрачиваемые во время плавки. Температура в камере во время печати составляет 640-700°C. За счёт этого вся деталь разогрета равномерно, и процесс охлаждения происходит одновременно по всей поверхности уже после окончания печати.

 

Технология MOVINGLight

(Входит в категорию - Vat photopolymerization)

Построение модели происходит в баке с жидким фотополимером, посредством программного обеспечения изделие виртуально разбивается на слои, а ультрафиолетовый лазер, установленный над баком, засвечивает фотополимер по форме каждого слоя，технологию модернизировали: в MOVINGlight вместо медленного лазера используется быстрый ультрафиолетовый проектор, который, перемещаясь, позволяет повысить скорость производства изделий до десяти раз.

 

Технология Heliolithography

(Входит в категорию - Vat photopolymerization)

В Heliolithography использует ультрафиолетовое излучение, направленное на сверхвысокую точность, для полимеризации жидкой смолы в твердый пластик. Heliolithography, в отличие от SLA, - это непрерывный процесс печати, а это означает, что нам не нужно останавливаться между слоями, и мы можем печатать без остоновки.

Преимущества: - Непрерывный и эффективный процесс сборки,-Большая, масштабируемая область сборки,-Сверхвысокое разрешение,-Надежный процесс печати с меньшим количеством неудачных отпечатков  

 

STL

STL (от англ. stereolithography) — формат файла, широко используемый для хранения трёхмерных моделей объектов для использования в аддитивных технологиях. Информация об объекте хранится как список треугольных граней, которые описывают его поверхность, и их нормалей. STL-файл может быть текстовым (ASCII)или двоичным. SCII STL файл начинается со строки: solid name где name необязательная строка (но если name опущено, всё равно должен быть пробел после solid). Файл продолжается произвольным числом треугольников, описываемых следующим способом: Поскольку ASCII STL файл может быть очень большим, существует двоичная версия данного формата. Файл начинается с заголовка из 80 символов (который обычно игнорируется, но не должен начинаться с 'solid', так как с этой последовательности начинается ASCII STL файл). После заголовка идет 4 байтовое беззнаковое целое число, указывающее количество треугольных граней в данном файле. После этого идут данные, характеризующие каждый треугольник, в свою очередь.

STEP

STEP– (полн. Standard for Exchange of Product data) – универсальный формат представления данных об изделии. Формат STEP не является популярным в широких кругах пользователей. Основные его потребители – это конструкторско-технологические отделы и подразделения, ведущие разработку трехмерных моделей изделий различного назначения.

Основное назначение расширения STEP – представление 3Д-моделей конструктивных элементов в едином формате, независимо от САПР, где в конечном итоге была создана модель.

Технология STEP направлена на создание единой информационной модели, регламентирующей процессы производства, изделия и проектные работы.

AMF

AMF была представлена в качестве альтернативы формату STL-файла для решения многих проблем в текущем популярном формате файлов. Файлы STL вводят ошибки, такие как утечки и несоответствия, а также не поддерживают цвет, выбор материала или ориентацию. Кроме того, файлы STL полагаются на подразделение треугольника для учета кривизны. Поскольку файл STL масштабируется по размеру, сохранение разрешения означает введение значительно большего количества треугольников. AMF стремится решить эти проблемы, переработав способ