Piedevas Tehnoloģija: apraksts, definīcija, un pieteikuma funkcijas reitingus. Piedeva tehnoloģijas nozarē

3D drukas tehnoloģija tika ieviesta 1986. gadā, kad uzņēmums 3D Systems izstrādāja pirmo īpašo printeri - stereolitogrāfija mašīna, kas ir plaši izmanto aizsardzības rūpniecībā. Pirmie mašīnas bija ļoti dārgi, un materiālu izvēle, lai izveidotu modeļus bija ierobežots. Straujā attīstība trīsdimensiju drukas sākās ar attīstību, dizaina tehnoloģiju (CAD), aprēķini un simulācija (CAE) un apstrādes (CAM). Un šodien tas ir grūti atrast platību ražošanas, kas nebūtu izmantotas 3D printerus :. Izmantojiet tos, lai ražotu daļas gaisa kuģiem, kosmosa, zemūdenes, instrumentus, protēzēm un implantiem, rotaslietas utt Perspektīva ir skaidrs - piedevu tehnoloģijas tuvākajā nākotnē būs prioritāte mašīnbūves tehnoloģijas .

Vadošo pasaules valstis ir aktīvi iesaistīti 3D-sacīkstēm. Piemēram, 2012. gada Yangstoune, Ohaio, atklāja Nacionālā inovāciju institūta piedevu ražošanu NAMII - pirmais centrs piedevas tehnoloģiju piecpadsmit ražoti Amerikas Savienotajās Valstīs. Mašīna parks institūts jau ir 10 papildinošās mašīnas, no kuriem trīs ir vismodernākās iekārtas, lai izveidotu metāla daļām.

Terminoloģija un klasifikācija

Par piedevu tehnoloģijas būtība ir apvienot materiālus, lai izveidotu datu objektus no 3D modeļa slāni pa slānim. Tas atšķiras no parastajām subtractive ražošanas metodes kurš saistīts apstrādes - noņem materiālu no sagataves.

Piedeva tehnoloģija ir klasificēts:

• ar izmantoto materiālu (šķidrums, daļiņu, polimērs, metāla pulveris);
• klātbūtne lāzera;
• ar metodi, ar kuru nosaka slāņa būvniecību (termisku efektu, apstarošanu ar ultravioleto vai redzamās gaismas, ka saistvielu kompozīcija);
• ar metodi veidošanās slāni.

Ir divi veidi, veido slāni. Pirmais ir tas, ka pirmais platforma izlej uz pulverveida materiālu, tas ir sadalīts vai veltnis nazi, lai izveidotu līdzenu slāni vēlamā biezuma materiāla. Tas notiek selektīva lāzera pulvera pārstrādes vai citu metodi pulvera daļiņu of compound (kušanas vai līmēšanas) saskaņā ar tekošās sekcijas CAD-modeļos. Būvniecības plakne ir nemainīga, un daži no pulvera paliek neskarts. Šo procesu sauc par selektīvo sintēze, kā arī selektīvu lāzera aglomerācijas procesā, ja savienojums rīka ir lāzeru. Otrā metode paredz tiešā izgulsnējas materiāla enerģijas summēšana punktu.

Organizācija ASTM, kuru izstrādā nozares standartus, sadala 3D piedeva tehnoloģija uz 7 kategorijās.

1. Presēšanai materiāls. Veidojot punktu uzkarsētā presēt baro paste materiālu, maisījums saistvielu un metāla pulvera. Iebūvēta neapstrādāts paraugs tiek ievietots krāsnī, lai novērstu to, ka saistvielu un plāvas pulveri - tādā pašā veidā, kā tas notiek tradicionālajos tehnoloģijām. Šī piedeva tehnoloģija ir ieviesta saskaņā ar preču zīmju MJS (daudzfāžu Jet sacietētu, daudzfāzu reaktīvo sacietētu,), FDM (Kausētais pārklāšana modelēšana, simulācija ar layerwise sapludinot), FFF (Kausētais pavedienu izgatavošana, ražošana metode sapludinot šķiedras).
2. Smidzināšanas materiāls. Piemēram, Polyjet vaska vai fotoppolimēra tehnoloģiju vairāku reaktīvo galva tiek piemērots punktu celtniecību. Šī piedeva tehnoloģija tiek saukta arī Multi jetting materiāls.
3. Apsmidzināšanu saistviela. Tie ietver strūklas Ink-Jet-iesmidzināšanas sistēmu būvniecībā zonas nav modelis materiāls, saistviela aģents (piedeva izgatavošanas tehnoloģija ExOne).
4. Savienojums saskaņā ar lokšņu materiāliem. Būvmateriāls ir polimēra plēvi, metāla folijas, papīra un citi. Tā tiek izmantota, piemēram, ultraskaņas tehnoloģija piedevu Fabrisonic. Plānas metāla plāksnītes tiek sametinātas ar ultraskaņu, pēc kura pārpalikums metāls tiek atdalīts ar malšanas. Piedeva tehnoloģija tiek izmantota kopā ar subtraktīvās.
5. Fotopolimerizâcijas pirts. Tehnoloģija izmanto šķidro modelēšanas materiāli - fotoppolimēra sveķus. Piemērs ir SLA tehnoloģiju uzņēmums 3D sistēmas un DLP tehnoloģiju Envisiontec uzņēmums Digital Light gājiens.
6. Melting no materiāla saliekamajiem slāni. Izmanto VZD tehnoloģiju, izmantojot kā avotu enerģijas lāzera vai termisko galvas (SHS uzņēmumu Blueprinter).
7. Tieša enerģijas summējot vietai būvniecībā. Materiālu un enerģijas izbarot tās kušanas būvniecībā vienlaicīgi. Organisms tiek izmantota kā darba galvu, kas aprīkota ar iekārtu, kas paredzēta enerģijas un materiālu piegādi. Enerģija nāk formā koncentrēta gaismas elektronu (Sciaky) vai lāzera gaismu (POM, Optomec,). Dažreiz galva ir uzstādīts uz "rokas" robots.

Šī klasifikācija ir daudz vairāk runā par intricacies piedevu tehnoloģiju, nekā iepriekšējās.

Pielietojuma sfēras

piedeva tehnoloģiju tirgus dinamikā attīstības priekšā citām nozarēm. Tā vidējais gada pieaugums aptuveni 27%, saskaņā ar IDC kompānija lēš, ka līdz 2019. gadam sasniegs 26,7 miljardus ASV dolāru, salīdzinot ar 11 miljardiem 2015. gadā

Tomēr AT tirgus vēl atklāt neizmantotu potenciālu ražošanā patēriņa preces. Līdz 10% no uzņēmumiem vērtības preču ražošanas patērē tās prototipu. Un daudzi uzņēmumi jau ir veikuši šo tirgus segmentu. Bet atlikušie 90% ir ražošanā, tādējādi radot pieteikumus strauju produktu ražošanai būs galvenais attīstības virzienu šajā nozarē nākotnē.

2014. gadā īpatsvars ātrās prototipēšanas tehnoloģiju tirgū piedevu gan samazinājies, tas bija augstāka - 35%, daļa produkcijas auga strauji, un sasniedza 31% daļu izveidi instrumentu palika palika 25%, pārējais ir izskaidrojama ar pētniecību un izglītību.

Ar ekonomikas sektoriem, tad AT-tech pieteikumi sadalīti šādi:

• 21% - plaša patēriņa preces un elektronika;
• 20% - auto;
• 15% - zāles, ieskaitot zobārstniecību;
• 12% - aeronautika un kosmosa ražošanas nozarē;
• 11% - ražošana no ražošanas līdzekļu;
• 8% - militāro aprīkojumu;
• 8% - veidošanās;
• 3% - konstrukcija.

Amatieri un profesionāļi

AT-tech tirgus ir sadalīts amatieru un profesionālo. Amatieru tirgus ietver 3D printerus un to uzturēšanu, kas ietver pakalpojumu, patēriņa preces, programmatūra, un ir paredzēta individuālajam entuziastiem, izglītības un vizualizācija ideju un atvieglotu saziņu sākotnējā attīstības stadijā jaunu biznesu.

Profesionālās 3D-printeri ir dārgi un ir piemēroti ilgāku reprodukcijas. Viņiem ir liels platību celtniecību, veiktspēju, precizitāti, uzticamību, paplašināto diapazonu modeļa materiāliem. Šīs mašīnas ir daudz sarežģītāka un prasa izstrādāt īpašas iemaņas darbam ar ierīcēm sevi, ar modeļa materiāliem un programmatūru. Raksturīgi, operators mašīnas kļūst par profesionālu eksperte piedevu tehnoloģijas ar augstāko tehnisko izglītību.

Piedevas Technology 2015

Saskaņā ar ziņojumu Wohlers pārskats 2015 1988 un 2014 79 602 nozares 3D-printeri ir uzstādīti visā pasaulē. . Tajā pašā laikā 38,1% no ierīcēm maksā vairāk nekā 5 tūkstoši ASV dolāru, ir no ASV, 9,3% - par Japānu, 9,2% - uz Ķīnu, un 8,7% - uz Vāciju. Pārējā pasaule ir tālu priekšā līderiem. No 2007. gada līdz 2014. gada pārdošanas apjoms galda printeriem palielinājās no 66 līdz 139 584 vienībām. 2014. gadā 91,6% no pārdošanas apjoma veidoja galda 3D-printeri, un 8,4% - rūpnieciskajiem pielietojumiem piedevu ražošanā, tad peļņa, no kuras tomēr veidoja 86,6% no kopskaita jeb 1,12 miljardus ASV dolāru absolūtā izteiksmē. Desktop mašīnas apmierināts 173.2 miljonus ASV dolāru, un 13,4%. In 2016, mēs sagaidām, ka pārdošanas apjomu pieaugumu līdz $ 7,3 miljardus, 2018 - 12700000000, 2020. tirgus sasniegs $ 21200000000.

Saskaņā ar Wohlers, FDM-tehnoloģija dominē, vidēji apmēram 300 zīmoliem visā pasaulē, ik dienas pievienojot jaunas modifikācijas. Daži no tiem tiek pārdoti tikai lokāli, tāpēc tas ir ļoti grūti, ja ne neiespējami, lai atrastu informāciju par to, cik ražoto zīmolu 3D printeri. Ar pārliecību varam teikt, ka to skaits tirgū pieaug ar katru dienu. Ir liela dažādība lieluma un izmantotās tehnoloģijas. Piemēram, Berlīnes kompānija ražo milzīgu BigRep FDM-printeri sauc BigRep ONE.2 par cenu 36.000. Eiro, kas spēj drukāšanai iebilst līdz 900 x 1055 x 1100 mm ar izšķirtspēju 100-1000 mikroniem, ar divām ekstrūderiem un iespēju izmantot dažādus materiālus.

Rūpniecība - par

Aviācijas nozare iegulda lielus ražošanā piedevas. Papildinošās tehnoloģiju izmantošana samazinās patēriņu iztērēti daļu ražošanai 10 reizes materiāliem. Ir sagaidāms, ka GE Aviation Uzņēmums ik gadu publicēs 40 tūkstoši. Sprauslām. Un Airbus 2018. gadā uzņēmums tika gatavojas izdrukāt līdz 30 tonnas daļām mēnesī. Uzņēmums norāda, ka ievērojamu progresu īpatnībām ražoto detaļu tādā veidā, salīdzinot ar tradicionāla. Izrādījās, ka skava, kas tika izstrādāta 2.3 tonnas slodzi, patiesībā, var izturēt slodzi līdz pat 14 tonnām, vienlaikus samazinot tās svaru uz pusi. Turklāt uzņēmums publicē informāciju par alumīnija loksnes un degvielas savienotājiem. Airbus lidmašīna ir 60 tūkstoši. Pieces, drukāts 3D-printeris Stratasys Fortus Company. Citi uzņēmumi, kosmosa nozarē, izmantojot arī piedevas izgatavošanas tehnoloģiju. Starp tiem: Bell Helikopters, BAE Systems, Bombardier, Boeing, Embraer, Honeywell Aerospace, General Dynamics, Northrop Grumman, Lockheed Martin, Raytheon, Pratt & Whitney, Rolls-Royce un SpaceX.

Digitālās piedeva tehnoloģijas jau tiek izmantoti, lai ražotu dažādu patēriņa preces. Kompānija materializēties, kas sniedz pakalpojumus papildinošas ražošana, sadarbojas ar Hoet Eyeware ražošanā brilles redzes korekciju un saulesbrilles. 3D-modeļi tiek nodrošināts dažādus mākonis pakalpojumu. Tikai uzņēmuma 3D galerija un Sketchup piedāvā 2,7 miljonus paraugus. Nelietojiet paliek puse un modes nozarē. RS Drukāt izmanto sistēmu, kas mēra spiedienu no zoles, drukāt atsevišķas zolītes. Dizaineri eksperimentē ar bikini, kurpes un kleitas.

ātrā prototipēšana

Saskaņā ar ātro prototipēšanu saprast prototipu izveidošanai produktu pēc iespējas īsākā laikā. Tas ir viens no galvenajiem lietojumiem piedevas ražošanas tehnoloģijām. Prototips - ir produkta veids nepieciešams, lai optimizētu formu daļu no tās novērtēšanas ergonomikas, montāžas pārbaudes spējas un pareizību izkārtojuma risinājumus. Tieši tāpēc par ražošanas daļas dzīves samazināšana var ievērojami samazināt izstrādes laiku. Arī prototips var būt paraugs paredzēts aerodinamisku un hidrodinamisko testēšanas vai pārbaudes funkcionalitāti iežogojumos mājsaimniecības un medicīnas iekārtas. Daudzi prototipi izveidoti kā izpētes dizaina modeļus ar niansēm konfigurācijas, krāsas un krāsas, un tā tālāk. D. ātrai prototipu izmanto lētus 3D printeri.

ātra ražošana

Piedevu tehnoloģijas šajā nozarē, ir lielas perspektīvas. Neliela apjoma ražošanu produktiem ar sarežģītu ģeometriju un īpašu materiālu kopīgiem kuģu būves, enerģētika, rekonstruktīvajā ķirurģijā un zobārstniecības, kosmiskās aviācijas nozarē. Tieša audzēšana metāla produktu motivē ekonomiskā izdevīguma, jo šis ražošanas veids bija mazāk dārgi. Ar izmantošanu piedevu tehnoloģijas padara darba struktūras turbīnas un vārpstas, implanti un protēzes, rezerves daļas automašīnām un lidmašīnām.

Par strauju ražošanas attīstību un veicināja ievērojamu pieaugumu skaita pieejamo metāla pulvera materiāliem. Ja 2000.gadā bija 5-6 veidu pulveriem, tagad tā piedāvā plašu, summu desmitiem dziesmas no strukturālā tērauda uz dārgmetālu un supersakausējumu.

Daudzsološa un piedevu tehnoloģijas mašīnbūvē, kur tos var izmantot ražošanā instrumentus un rīki sērijveida ražošanai - ieliktņi iesmidzināšanas liešanas mašīnas, pelējuma, veidnes.

Ultimaker 2 - labākais 3D printeris 2016

Kā uzskata CHIP žurnāls, kas veica pārbaudi, un, salīdzinot raksturojumu mājsaimniecības 3D-printeri, vislabāk printeri 2016 modelis Ultimaker ir 2 uzņēmumi Ultimaker, Reniforce RF1000 kompānija Conrad un Replikators Desktop 3D printeris kompānija MakerBot.

Ultimaker 2+ tās uzlabošanai modelī izmanto simulācijas tehnoloģiju sapludinot. 3D printeris atšķiras mazākais slāņa biezums 0,02 mm, nelielu laika aprēķinu, zemu izmaksu druku (2600 berzēt uz 1 kg materiāla). Galvenās iezīmes:

• lielums darba kamerā - 223 x 223 x 305 mm;
• svars - 12,3 kg;
• galva izmērs - 0.25 / 0.4 / 0.6 / 0.8 mm;
• die temperatūra - 180-260 ° C;
• izšķirtspēja slānis - 150-60 / 200-20 / 400-20 / 600-20 mikroni;
• Drukāšanas ātrums - 8-24 mm ³ / s;
• precizitāte XYZ - 12,5-12,55 mikroniem;
• materiāls - PLA, ABS, CPE diametrs 2.85 mm;
• Software - Cura;
• Atbalstītie failu veidi - STL, OBJ, AMF;
• Power patēriņš - 221 W;
• cena - 1895 eiro, bet bāzes modelis 2495 eiro pagarināts.

Saskaņā ar klientu vērtējumus, printeris ir gaisma, lai instalēt un lietot. Atzīmējot augstas izšķirtspējas, sevis pielāgojot gulta, liels dažādu materiālu izmanto, izmantojot atvērtā koda programmatūru. Trūkumi ietver printeris atvērtu printera dizainu, kas var izraisīt apdegumus no karsta materiāla.

LulzBot Mini 3D printeris

Pārskatot žurnāla PC Magazine Ultimaker 2. un Replikators Desktop 3D printeris arī ienāca trijniekā, bet šeit pirmajā vietā bija printeris LulzBot Mini 3D printeris. Tās specifikācijas ir šādas:

• lielums darba kamerā - 152 x 152 x 158 mm;
• Svars - 8.55 kg;
• die temperatūra - 300 ° C;
• slāņa biezums - 0,05-0,5 mm;
• Drukāšanas ātrums - 275 mm / s augstumā 0,18 mm slāņa;
• materiāls - PLA, ABS, gūžas, PVA, Pett, poliesteris, neilons, polikarbonāta, PETG, PCTE, PC-ABS, un citi diametrs 3 mm.
• Software - Cura, OctoPrint, BotQueue, Slic3r, Printrun, MatterControl uc;.
• Power patēriņš - 300 W;
• cena - $ 1 250.

Sciaky EBAM 300

Viens no labākajiem rūpniecisko iekārtu piedevu ražošana ir EBAM 300 uzņēmumi Sciaky. Elektronu staru lielgabals izraisa metāla slāņi ar ātrumu līdz 9 kg stundā.

• lielums darba kamerā - 5791 x 1219 x 1219 mm;
• spiediens no vakuuma kamerā - 1x10 ^-4 Torr;
• enerģijas patēriņš - līdz 42 kW pie sprieguma 60 kV;
• tehnoloģija - presēšana;
• materiāls - titāna un titāna sakausējumi, tantala, Inconel, volframa, niobija, nerūsējošā tērauda, alumīnija, tērauda, vara-niķeļa sakausējuma (70/30 un 30/70);
• maksimālā summa - 8605.2 litri;
• cena - 250 tūkstoši ASV dolāru ..

Piedeva tehnoloģijas Krievijā

rūpniecības pakāpes mašīnas Krievijā netiek ražoti. Kaut arī tikai tiek izstrādāta "Rosatom", lāzera centra MSTU. Bauman Universitāte "STANKIN" Politehniskā universitāte Sanktpēterburgas, tad Urālu Federālā universitāte. "Voronezhselimmash", kas ražo izglītības un iekšzemes 3D printeri "alfa", attīstās komerciālu piedevas augu.

Tāda pati situācija ar piegādēm. Par attīstības pulveri un preparāti, Krievijā vadītājs ir VIAM. Viņi ražo pulveri aditīva tehnoloģijas tiek izmantotas atjaunošanas turbīnu lāpstiņu, rīkojumu par perma "gaisa kuģu dzinēji». Progress ir un tajā Viskrievijas institūta vieglo sakausējumu (riteņiem). Attīstība ir dažādas inženieru centri visā Krievijas Federācijā. "Rostec" Ural filiāle Krievijas Zinātņu akadēmijas, UFU vadīt savu attīstību. Bet tomēr viņi nespēj izpildīt pat nelielu pieprasījumu 20 tonnas pulvera gadā.

Šajā sakarā valdība uzdeva Izglītības ministrijas, Ekonomikas attīstības ministrijas rūpniecības ministrijas Komunikāciju, Krievijas Zinātņu akadēmijas, Fano, "Roscosmos", "Rosatom", "Rosstandart" attīstības iestādes, lai izveidotu koordinētu programmu attīstību un pētniecību. Par to ir ierosināts piešķirt papildu budžeta piešķīrumi, kā arī apsvērt iespēju līdzfinansējuma rēķina valsts labklājības fonda un citiem avotiem. Ieteicams, lai atbalstītu jaunas ražošanas tehnoloģijas, kas Vol. H. Papildinājums, Mers "Rosnano" Fonds "Skolkovo" eksporta aģentūra "EXIAR", "Vnesheconombank". Valdība ir arī pārstāv Rūpniecības un tirdzniecības ministrija sagatavos sekciju valsts programmas izstrādei un uzlabošanai rūpniecības konkurētspēju.