Адитивне та швидке виробництво

Останніми роками ми спостерігаємо зростання попиту на ШВИДКЕ ВИГОТОВЛЕННЯ або ШВИДКЕ ПРОТОТИПУВАННЯ. Цей процес також можна назвати НАСТОЛЬНИМ ВИРОБНИЦТВОМ або ВИГОТОВЛЕННЯМ ДОВІЛЬНОЇ ФОРМИ. В основному твердотільну фізичну модель деталі створюють безпосередньо з тривимірного креслення САПР. Ми використовуємо термін АДДИТИВНЕ ВИРОБНИЦТВО для цих різних методів, коли ми створюємо деталі шарами. Використовуючи інтегроване комп’ютерне обладнання та програмне забезпечення, ми виконуємо адитивне виробництво. Наші технології швидкого створення прототипів і виробництва включають СТЕРЕОЛІТОГРАФІЮ, ПОЛІСТРУКЕВИЙ МОДЕЛЮВАННЯ, МОДЕЛЮВАННЯ ПЛАВЛЕНИМ ОСАДЖЕННЯМ, СЕЛЕКТИВНЕ ЛАЗЕРНЕ СПІКАННЯ, ПЛАВЛЕННЯ ЕЛЕКТРОННИМ ПРОМЕНЕМ, ТРИВИМІРНИЙ ДРУК, ПРЯМЕ ВИРОБНИЦТВО, ШВИДКЕ ІНСТРУМЕНТАЛЬНЕ ОБЛАДНАННЯ. Ми рекомендуємо вам натиснути тут, щобЗАВАНТАЖИТИ наші схематичні ілюстрації адитивного виробництва та процесів швидкого виробництва від AGS-TECH Inc. 
Це допоможе вам краще зрозуміти інформацію, яку ми надаємо нижче. 

 

Швидке створення прототипів забезпечує нам: 1.) Концептуальний дизайн продукту розглядається з різних кутів на моніторі за допомогою системи 3D / CAD. 2.) Прототипи з неметалевих і металевих матеріалів виготовляються і вивчаються з функціональних, технічних і естетичних аспектів. 3.) Виконується недороге прототипування за дуже короткий час. Адитивне виробництво можна нагадувати виготовлення буханця хліба шляхом укладання та склеювання окремих скибочок один на одного. Іншими словами, продукт виготовляється шматок за шматочком або шар за шаром, накладений один на одного. Більшість деталей можна виготовити протягом годин. Техніка хороша, якщо деталі потрібні дуже швидко або якщо необхідна кількість невелика, а виготовлення прес-форми та інструментів занадто дороге та займає багато часу. Однак вартість деталі висока через дорогу сировину. 

 

• СТЕРЕОЛІТОГРАФІЯ: Ця техніка, також скорочена як STL, заснована на затвердінні та затвердінні рідкого фотополімеру в певну форму шляхом фокусування на ньому лазерного променя. Лазер полімеризує фотополімер і полімеризує його. Шляхом сканування ультрафіолетового лазерного променя відповідно до запрограмованої форми вздовж поверхні фотополімерної суміші деталь виготовляється знизу вгору окремими зрізами, розташованими каскадом один на одному. Сканування лазерної плями повторюється багато разів для досягнення геометрії, запрограмованої в системі. Після того, як деталь повністю виготовлена, її знімають з платформи, промокають і очищають ультразвуком і спиртовою ванною. Потім він піддається УФ-опроміненню протягом декількох годин, щоб переконатися, що полімер повністю затвердів і затвердів. Підводячи підсумок процесу, платформа, занурена у фотополімерну суміш, і УФ-лазерний промінь контролюються та переміщуються через систему сервоконтролю відповідно до форми бажаної деталі, і деталь отримують шляхом фотозатвердіння полімеру шар за шаром. Звичайно, максимальні розміри виготовленої частини визначаються стереолітографічним обладнанням. 

 

• POLYJET: Подібно до струминного друку, у поліструменевому друку ми маємо вісім друкуючих голівок, які наносять фотополімер на робочий лоток. Ультрафіолетове світло, розміщене поруч із струменями, негайно затвердіє та зміцнить кожен шар. У polyjet використовуються два матеріали. Перший матеріал для виготовлення власне моделі. Другий матеріал, гелеподібна смола, використовується для підтримки. Обидва ці матеріали наносяться шар за шаром і одночасно отверждаются.  Після завершення моделі опорний матеріал видаляється водним розчином. Використовувані смоли подібні до стереолітографії (STL). Поліструйний має наступні переваги перед стереолітографією: 1.) Немає необхідності очищати частини. 2.) Немає потреби в полімеризації після обробки. 3.) Можлива менша товщина шару, і, отже, ми отримуємо кращу роздільну здатність і можемо виготовляти більш тонкі деталі.
 
• МОДЕЛЮВАННЯ ОСАДЖЕННЯ ПЛАВЛЕННЯМ: також скорочено FDM, у цьому методі головка екструдера, керована роботом, рухається над столом у двох основних напрямках. Трос опускається і піднімається в міру необхідності. З отвору нагрітої матриці на головці екструдується термопластична нитка, а початковий шар наноситься на пінопластову основу. Це досягається головкою екструдера, яка слідує заздалегідь визначеному шляху. Після початкового шару стіл опускається, а наступні шари накладаються один на одного. Іноді при виготовленні складної деталі потрібні опорні конструкції, щоб осадження могло продовжуватися в певних напрямках. У цих випадках опорний матеріал екструдується з менш щільним проміжком нитки на шарі, щоб він був слабшим, ніж матеріал моделі. Ці опорні конструкції пізніше можуть бути розпущені або відламані після завершення виготовлення деталі. Розміри матриці екструдера визначають товщину екструдованих шарів. Процес FDM виготовляє деталі зі ступінчастою поверхнею на похилих зовнішніх площинах. Якщо ця шорсткість є неприйнятною, для її згладжування можна використати полірування хімічним паром або нагрітий інструмент. Навіть полірувальний віск доступний як матеріал для покриття, щоб усунути ці кроки та досягти прийнятних геометричних допусків.    

 

• СЕЛЕКТИВНЕ ЛАЗЕРНЕ СПІКАННЯ: також позначається як SLS, процес заснований на спіканні полімерних, керамічних або металевих порошків вибірково в об'єкт. У нижній частині робочої камери є два циліндри: циліндр, що складається з деталей, і циліндр для подачі порошку. Перший поступово опускається до місця формування спеченої деталі, а другий поступово піднімається для подачі порошку в циліндр деталі через роликовий механізм. Спочатку тонкий шар порошку наноситься на циліндр деталі, а потім лазерний промінь фокусується на цьому шарі, простежуючи та плавлячи/спікаючи певний поперечний переріз, який потім знову твердне в тверду речовину. Порошок – це ділянки, на які не потрапляє лазерний промінь, залишаються пухкими, але все ще підтримують тверду частину. Потім наноситься ще один шар порошку, і процес повторюється багато разів, щоб отримати деталь. Наприкінці частинки порошку струшують. Усе це виконується комп’ютером керування процесом із використанням інструкцій, створених програмою 3D CAD деталі, що виготовляється. Різні матеріали, такі як полімери (такі як ABS, PVC, поліестер), віск, метали та кераміка з відповідними полімерними сполучними можуть бути нанесені.

 

• ELECTRON-BEAM  MELTING : Подібно до селективного лазерного спікання, але з використанням електронного променя для плавлення порошків титанового або кобальтового хрому для виготовлення прототипів у вакуумі. Деякі розробки були зроблені для виконання цього процесу на нержавіючих сталях, алюмінієвих і мідних сплавах. Якщо необхідно підвищити втомну міцність виготовлених деталей, ми використовуємо гаряче ізостатичне пресування після виготовлення деталей як допоміжний процес.   

 

• ТРИВИМІРНИЙ ДРУК: також позначається як 3DP, у цій техніці друкуюча головка наносить неорганічну сполучну речовину на шар неметалічного або металевого порошку. Поршень, що тримає шар порошку, поступово опускається, і на кожному кроці сполучна речовина наноситься шар за шаром і сплавляється зв’язуючою речовиною. Використовуються порошкові матеріали - суміші полімерів і волокон, ливарний пісок, метали. Використовуючи одночасно різні біндерні головки та різні кольорові біндери, ми можемо отримати різні кольори. Процес схожий на струменевий друк, але замість кольорового аркуша ми отримуємо кольоровий тривимірний об’єкт. Виготовлені деталі можуть бути пористими, і тому може знадобитися спікання та інфільтрація металу для підвищення його щільності та міцності. Спікання призведе до спалювання сполучного матеріалу та сплавлення металевих порошків разом. Для виготовлення деталей можна використовувати такі метали, як нержавіюча сталь, алюміній, титан, а як матеріали для інфільтрації ми зазвичай використовуємо мідь і бронзу. Принадність цієї техніки полягає в тому, що навіть складні та рухомі вузли можна виготовити дуже швидко. Наприклад, можна виготовити редуктор, гайковий ключ як інструмент, який матиме рухомі та поворотні частини, готові до використання. Різні компоненти вузла можна виготовити в різних кольорах і все одним знімком.  Завантажте нашу брошуру на:Основи 3D-друку з металу

 

• ПРЯМЕ ВИРОБНИЦТВО та ШВИДКЕ ВИРОБНИЦТВО: окрім оцінки дизайну, пошуку та усунення несправностей ми використовуємо швидке створення прототипів для безпосереднього виробництва продуктів або безпосереднього застосування в продуктах. Іншими словами, швидке прототипування можна включити в звичайні процеси, щоб зробити їх кращими та конкурентоспроможнішими. Наприклад, швидке прототипування може створювати шаблони та форми. Шаблони полімеру, що плавиться і горить, створені операціями швидкого прототипування, можуть бути зібрані для лиття по виплавленим моделям і вкладені. Ще один приклад, про який варто згадати, це використання 3DP для виробництва керамічної ливарної оболонки та використання її для операцій лиття оболонки. Навіть прес-форми для лиття під тиском і вставки для прес-форм можна виготовити шляхом швидкого створення прототипів, і можна заощадити багато тижнів або місяців часу на виготовлення форм. Лише проаналізувавши файл CAD потрібної деталі, ми можемо створити геометрію інструменту за допомогою програмного забезпечення. Ось деякі з наших популярних швидких методів інструментів:
RTV (Вулканізація при кімнатній температурі) ФОРМУВАННЯ / ЛИТВО З УРЕТАНУ: використання швидкого прототипування може бути використано для створення шаблону бажаної деталі. Потім цей шаблон покривають розділовим засобом і рідку резину RTV виливають поверх шаблону для виготовлення половинок форми. Далі ці половинки форми використовуються для лиття під тиском рідких уретанів. Термін служби прес-форми короткий, лише 0 або 30 циклів, але його достатньо для невеликого серійного виробництва. 
ІНЖЕКЦІЙНЕ ЛИТТЯ ACES (Acetal Clear Epoxy Solid): Використовуючи методи швидкого створення прототипів, такі як стереолітографія, ми виготовляємо лиття під тиском. Ці форми являють собою оболонки з відкритим кінцем, які дозволяють заповнювати такі матеріали, як епоксидна смола, епоксидна смола з алюмінієвим наповненням або метали. Знову ж таки, термін служби форми обмежений десятками або максимум сотнями деталей. 
ПРОЦЕС ОБРАБОТКИ ІНСТРУМЕНТІВ ДЛЯ МЕТАЛУ НАПИЛЕНИМ: ми використовуємо швидке створення прототипів і створюємо шаблон. Розпилюємо цинк-алюмінієвий сплав на поверхню візерунка і покриваємо його. Потім візерунок із металевим покриттям поміщають у колбу та заповнюють епоксидною смолою або епоксидною смолою з алюмінієвим наповненням. Нарешті, його видаляють, і шляхом виготовлення двох таких половинок форми ми отримуємо повну форму для лиття під тиском. Ці прес-форми мають довший термін служби, у деяких випадках, залежно від матеріалу та температури, вони можуть виготовляти тисячі деталей. 
ПРОЦЕС KEELTOOL: Ця техніка може виробляти прес-форми з терміном служби від 100 000 до 10 мільйонів циклів. Використовуючи швидке прототипування, ми виготовляємо прес-форму RTV. Далі форму заповнюють сумішшю, що складається з порошку інструментальної сталі А6, карбіду вольфраму, полімерного сполучного, і дають затвердіти. Потім цю форму нагрівають, щоб полімер випалив, а металеві порошки сплавилися.   Наступним кроком є інфільтрація міддю для виготовлення остаточної форми. За потреби на формі можна виконати додаткові операції, такі як механічна обробка та полірування, для кращої точності розмірів.