التصنيع الإضافي والسريع

في السنوات الأخيرة ، شهدنا زيادة في الطلب على التصنيع السريع أو PROTOTYPING السريع. قد تسمى هذه العملية أيضًا تصنيع سطح المكتب أو التصنيع الحر. في الأساس ، يتكون النموذج المادي الصلب للجزء مباشرة من رسم CAD ثلاثي الأبعاد. نستخدم مصطلح التصنيع الإضافي لهذه التقنيات المختلفة حيث نبني أجزاء في طبقات. باستخدام الأجهزة والبرامج المتكاملة التي يحركها الكمبيوتر ، نقوم بالتصنيع الإضافي. تقنيات النماذج الأولية والتصنيع لدينا هي الطباعة الحجرية ، والبولي جيت ، ونمذجة الترسيب المنصهر ، والغمر الانتقائي بالليزر ، وذوبان الحزمة الإلكترونية ، والطباعة ثلاثية الأبعاد ، والتصنيع المباشر ، والأدوات السريعة. نوصي بالضغط هنا لقم بتنزيل الرسوم التوضيحية التخطيطية الخاصة بنا لتصنيع المواد المضافة وعمليات التصنيع السريع بواسطة AGS-TECH Inc. 
سيساعدك هذا على فهم المعلومات التي نقدمها لك أدناه بشكل أفضل.

 

توفر النماذج الأولية السريعة لنا: 1.) يتم عرض التصميم النظري للمنتج من زوايا مختلفة على الشاشة باستخدام نظام 3D / CAD. 2.) يتم تصنيع النماذج الأولية من المواد غير المعدنية والمعدنية ودراستها من الجوانب الوظيفية والتقنية والجمالية. 3.) يتم إنجاز نماذج أولية منخفضة التكلفة في وقت قصير جدًا. يمكن أن يشبه التصنيع الإضافي بناء رغيف الخبز عن طريق تكديس وربط الشرائح الفردية فوق بعضها البعض. بمعنى آخر ، يتم تصنيع المنتج شريحة بشريحة ، أو طبقة بطبقة ترسب على بعضها البعض. يمكن إنتاج معظم الأجزاء في غضون ساعات. هذه التقنية جيدة إذا كانت هناك حاجة إلى الأجزاء بسرعة كبيرة أو إذا كانت الكميات المطلوبة منخفضة وكان صنع القالب والأدوات باهظ التكلفة ويستغرق وقتًا طويلاً. ومع ذلك ، فإن تكلفة قطعة ما باهظة الثمن بسبب المواد الخام باهظة الثمن.  

 

• الطباعة الحجرية: تعتمد هذه التقنية ، التي يُشار إليها أيضًا باسم STL ، على معالجة البوليمر الضوئي السائل وتصلبه إلى شكل معين عن طريق تركيز شعاع الليزر عليه. يعمل الليزر على بلمرة البوليمر الضوئي وعلاجه. عن طريق مسح شعاع الليزر فوق البنفسجي وفقًا للشكل المبرمج على طول سطح خليط البوليمر الضوئي ، يتم إنتاج الجزء من الأسفل إلى الأعلى في شرائح فردية متتالية فوق بعضها البعض. يتكرر مسح بقعة الليزر عدة مرات لتحقيق الأشكال الهندسية المبرمجة في النظام. بعد تصنيع الجزء بالكامل ، يتم إزالته من المنصة وتنشيفه وتنظيفه بالموجات فوق الصوتية وباستخدام حمام كحول. بعد ذلك ، يتم تعريضه للإشعاع فوق البنفسجي لبضع ساعات للتأكد من أن البوليمر قد تمت معالجته وتصلبه بالكامل. لتلخيص العملية ، يتم التحكم في المنصة التي يتم غمسها في خليط فوتوبوليمر وشعاع ليزر UV وتحريكها عبر نظام تحكم مؤازر وفقًا لشكل الجزء المطلوب ويتم الحصول على الجزء عن طريق تصوير طبقة البوليمر بطبقة. بالطبع يتم تحديد الأبعاد القصوى للجزء المنتج بواسطة معدات الطباعة الحجرية المجسمة.

 

• POLYJET: على غرار الطباعة النافثة للحبر ، لدينا في polyjet ثمانية رؤوس طباعة تودع فوتوبوليمر على صينية التصميم. يوضع الضوء فوق البنفسجي بجانب النفاثات على الفور يعالج ويقوي كل طبقة. يتم استخدام مادتين في بولي جيت. المادة الأولى لتصنيع النموذج الفعلي. المادة الثانية ، راتنج يشبه الهلام يستخدم للدعم. يتم ترسيب كلتا هاتين المادتين طبقة تلو الأخرى ويتم معالجتها في وقت واحد.   بعد اكتمال النموذج ، تتم إزالة مادة الدعم بمحلول مائي. تشبه الراتنجات المستخدمة الطباعة الحجرية الحجرية (STL). تتميز البولي جيت بالمزايا التالية على الطباعة الحجرية الحجرية: 1.) لا حاجة لتنظيف الأجزاء. 2.) لا حاجة للمعالجة اللاحقة 3.) سماكة طبقة أصغر ممكنة وبالتالي نحصل على دقة أفضل ويمكننا تصنيع أجزاء دقيقة.
 
• نمذجة الإيداع المنصهر: يُختصر أيضًا باسم FDM ، في هذه الطريقة يتحرك رأس الطارد المتحكم فيه بواسطة الروبوت في اتجاهين أساسيين فوق الطاولة. يتم خفض الكابل ورفعه حسب الحاجة. من فتحة قالب ساخن على الرأس ، يتم بثق خيوط لدائن حرارية وتوضع طبقة أولية على أساس رغوي. يتم تحقيق ذلك من خلال رأس الطارد الذي يتبع مسارًا محددًا مسبقًا. بعد الطبقة الأولية ، يتم خفض الجدول وتوضع الطبقات اللاحقة فوق بعضها البعض. في بعض الأحيان ، عند تصنيع جزء معقد ، هناك حاجة إلى هياكل داعمة بحيث يمكن أن يستمر الترسيب في اتجاهات معينة. في هذه الحالات ، يتم بثق مادة الدعم مع تباعد أقل كثافة للخيوط على طبقة بحيث تكون أضعف من مادة النموذج. يمكن لاحقًا إذابة أو قطع هياكل الدعم هذه بعد الانتهاء من الجزء. تحدد أبعاد قالب الطارد سمك الطبقات المبثوقة. تنتج عملية FDM أجزاء ذات أسطح متدرجة على مستويات خارجية مائلة. إذا كانت هذه الخشونة غير مقبولة ، فيمكن استخدام تلميع بالبخار الكيميائي أو أداة ساخنة لتنعيمها. حتى شمع التلميع متاح كمواد طلاء للتخلص من هذه الخطوات وتحقيق تفاوتات هندسية معقولة.    

 

• التغطيس الانتقائي بالليزر: يُشار إليه أيضًا باسم SLS ، وتستند العملية إلى تلبيد البوليمر أو السيراميك أو المساحيق المعدنية بشكل انتقائي في جسم ما. يحتوي الجزء السفلي من غرفة المعالجة على أسطوانتين: أسطوانة بناء جزئي وأسطوانة تغذية مسحوق. يتم خفض الأول بشكل تدريجي إلى حيث يتم تشكيل الجزء الملبد ويتم رفع الأخير بشكل تدريجي لتزويد المسحوق إلى أسطوانة البناء الجزئي من خلال آلية الأسطوانة. أولاً ، يتم ترسيب طبقة رقيقة من المسحوق في أسطوانة البناء الجزئي ، ثم يتم تركيز شعاع الليزر على تلك الطبقة ، وتتبع مقطع عرضي معين وذوبانه / تلبيده ، ثم يتم تجميده إلى مادة صلبة. المسحوق هو المناطق التي لم يصطدم بها شعاع الليزر وتبقى فضفاضة ولكنها لا تزال تدعم الجزء الصلب. ثم يتم ترسيب طبقة أخرى من المسحوق وتكرر العملية عدة مرات للحصول على الجزء. في النهاية ، يتم التخلص من جزيئات المسحوق السائب. يتم تنفيذ كل ذلك بواسطة كمبيوتر للتحكم في العمليات باستخدام الإرشادات التي تم إنشاؤها بواسطة برنامج CAD ثلاثي الأبعاد للجزء الذي يتم تصنيعه. يمكن ترسيب مواد مختلفة مثل البوليمرات (مثل ABS و PVC والبوليستر) والشمع والمعادن والسيراميك مع مواد رابطة البوليمر المناسبة.

 

• ELECTRON-BEAM  MELTING: على غرار التلبيد الانتقائي بالليزر ، ولكن باستخدام شعاع الإلكترون لصهر مساحيق التيتانيوم أو الكوبالت الكروم لعمل نماذج أولية في الفراغ. تم إجراء بعض التطورات لإجراء هذه العملية على الفولاذ المقاوم للصدأ والألمنيوم وسبائك النحاس. إذا كانت هناك حاجة إلى زيادة قوة الإجهاد للأجزاء المنتجة ، فإننا نستخدم الضغط المتوازنة الساخنة بعد تصنيع الأجزاء كعملية ثانوية.   

 

• الطباعة ثلاثية الأبعاد: يُشار إليها أيضًا بواسطة 3DP ، في هذه التقنية ، ترسب رأس الطباعة مادة رابطة غير عضوية على طبقة من مسحوق غير معدني أو مسحوق معدني. يتم خفض المكبس الذي يحمل طبقة المسحوق بشكل تدريجي وفي كل خطوة يتم ترسيب المادة الرابطة  layer تلو الآخر ويتم دمجها بواسطة المادة الرابطة. مواد المسحوق المستخدمة عبارة عن مزيج من البوليمرات والألياف ورمل المسابك والمعادن. باستخدام رؤوس ربط مختلفة في وقت واحد ومجلدات ألوان مختلفة ، يمكننا الحصول على ألوان مختلفة. تشبه هذه العملية الطباعة النافثة للحبر ولكن بدلاً من الحصول على ورقة ملونة نحصل على كائن ثلاثي الأبعاد ملون. قد تكون الأجزاء المنتجة مسامية وبالتالي قد تتطلب تلبيد وتسرب المعادن لزيادة كثافتها وقوتها. سيؤدي التكلس إلى حرق الموثق ودمج مساحيق المعادن معًا. يمكن استخدام المعادن مثل الفولاذ المقاوم للصدأ والألمنيوم والتيتانيوم في صنع الأجزاء وكمواد تسلل نستخدم النحاس والبرونز بشكل شائع. يكمن جمال هذه التقنية في أنه حتى التجميعات المعقدة والمتحركة يمكن تصنيعها بسرعة كبيرة. على سبيل المثال ، مجموعة تروس ، يمكن صنع مفتاح ربط كأداة وسيكون به أجزاء متحركة ودوران جاهزة للاستخدام. يمكن تصنيع المكونات المختلفة للتجميع بألوان مختلفة وكل ذلك في لقطة واحدة.   قم بتنزيل الكتيب الخاص بنا على:أساسيات الطباعة المعدنية ثلاثية الأبعاد

 

• التصنيع المباشر والأدوات السريعة: إلى جانب تقييم التصميم واستكشاف الأخطاء وإصلاحها ، نستخدم نماذج أولية سريعة للتصنيع المباشر للمنتجات أو التطبيق المباشر في المنتجات. بمعنى آخر ، يمكن دمج النماذج الأولية السريعة في العمليات التقليدية لجعلها أفضل وأكثر قدرة على المنافسة. على سبيل المثال ، يمكن للنماذج الأولية السريعة إنتاج أنماط وقوالب. يمكن تجميع أنماط ذوبان وحرق البوليمر الناتج عن عمليات النماذج الأولية السريعة للاستثمار في الصب والاستثمار. مثال آخر يجب ذكره هو استخدام 3DP لإنتاج غلاف صب السيراميك واستخدامه في عمليات صب القشرة. حتى قوالب الحقن وإدخالات القوالب يمكن إنتاجها عن طريق النماذج الأولية السريعة ويمكن للمرء أن يوفر عدة أسابيع أو أشهر من الوقت اللازم لصنع القالب. من خلال تحليل ملف CAD للجزء المطلوب فقط ، يمكننا إنتاج هندسة الأداة باستخدام البرنامج. فيما يلي بعض طرق الأدوات السريعة الشائعة لدينا:
RTV (تقسية درجة حرارة الغرفة) القوالب / صب اليوريثان: يمكن استخدام النماذج الأولية السريعة لعمل نمط الجزء المطلوب. ثم يتم طلاء هذا النموذج بعامل فراق ويتم سكب مطاط RTV السائل فوق النموذج لإنتاج أنصاف القالب. بعد ذلك ، يتم استخدام نصفي القالب لحقن قوالب اليوريثان السائل. عمر القالب قصير ، فقط مثل 0 أو 30 دورة ولكنها كافية لإنتاج دفعة صغيرة . 
ACES (Acetal Clear Epoxy Solid) قولبة الحقن: باستخدام تقنيات النماذج الأولية السريعة مثل الطباعة الحجرية الحجرية ، نقوم بإنتاج قوالب الحقن. هذه القوالب عبارة عن قشور ذات نهاية مفتوحة للسماح بالملء بمواد مثل الإيبوكسي أو الإيبوكسي المملوء بالألمنيوم أو المعادن. مرة أخرى ، يقتصر عمر القالب على عشرات أو مئات الأجزاء كحد أقصى . 
عملية الأدوات المعدنية بالرش: نستخدم نماذج أولية سريعة ونصنع نمطًا. نقوم برش سبائك الزنك والألمنيوم على سطح النموذج ونغلفها. يتم بعد ذلك وضع النموذج المطلي بالمعدن داخل دورق ويتم وضعه في إيبوكسي أو إيبوكسي مملوء بالألمنيوم. أخيرًا ، يتم إزالته ومن خلال إنتاج نصفين من هذا القالب نحصل على قالب كامل لقولبة الحقن. تتمتع هذه القوالب بعمر أطول ، وفي بعض الحالات اعتمادًا على المواد ودرجات الحرارة ، يمكنها إنتاج أجزاء بالآلاف.
عملية كيلتول: يمكن أن تنتج هذه التقنية قوالب مع دورة حياة تتراوح بين 100،000 و 10 ملايين. باستخدام النماذج الأولية السريعة ، ننتج قالب RTV. يملأ القالب بعد ذلك بمزيج يتكون من مسحوق الصلب A6 ، كربيد التنجستن ، مادة رابطة البوليمر ويترك ليعالج. ثم يتم تسخين هذا القالب لإحراق البوليمر ودمج المساحيق المعدنية.   الخطوة التالية هي تسرب النحاس لإنتاج القالب النهائي. إذا لزم الأمر ، يمكن إجراء عمليات ثانوية مثل المعالجة الآلية والتلميع على القالب للحصول على دقة أبعاد أفضل.