Адитивне виробництво (іноді його ще називають швидким прототипуванням або 3D-друком) - це метод виробництва, який створює тверді об'єкти шляхом побудови шарів матеріалу. Хоча існує багато різних методів 3D-друку, ця стаття буде присвячена загальному процесу від дизайну до кінцевої частини. Незалежно від того, чи є кінцева частина швидким прототипом або кінцевою функціональною частиною, загальний процес залишається колишнім.
Адитивний виробничий процес
1. Автоматизоване проектування
Виготовлення цифрової моделі - це перший крок в процесі адитивного виробництва. Найпоширенішим методом виготовлення цифрових моделей є автоматизоване проектування (САПР). Існує широкий спектр безкоштовних і професійних САПР-програм, сумісних з адитивним виробництвом. Зворотна інженерія також може бути використана для генерації цифрових моделей з 3D-сканування.
Існує кілька конструктивних міркувань, які необхідно оцінити при проектуванні для адитивного виробництва. Вони, як правило, зосереджені на обмеженнях геометрії функцій для підтримки або вимогах до виїзних отворів, і варіюються залежно від технології.
2. Перетворення STL і маніпуляції з файлами
На відміну від традиційних методів виробництва, критичним етапом процесу адитивного виробництва є необхідність перетворення моделей САПР в STL-файли. STL використовує трикутники для опису поверхні об'єкта. Існує кілька обмежень моделі, які слід враховувати, перш ніж перетворювати модель у файл STL, включаючи фізичний розмір, водонепроникність та кількість багатокутників.
Після того, як файл STL буде згенеровано, файл буде імпортовано в роздільник. Ця програма перетворює файли STL в g-код. g-код - це мова програмування з числовим програмним управлінням (NC). Він використовується в автоматизованому виробництві (CAM) для управління автоматизованими верстатами (включаючи верстати з ЧПУ і 3D-принтери). Роздільник також дозволяє дизайнерам налаштовувати параметри збірки, включаючи підтримку, висоту шару та орієнтацію частини.
3.3D друк
3D-принтери часто складаються з багатьох дрібних і складних деталей, тому належне обслуговування та калібрування мають вирішальне значення для отримання точних відбитків. На цьому етапі друкарський матеріал також завантажується в принтер. Сировина, що використовується в адитивному виробництві, часто має обмежений термін зберігання і вимагає дбайливого поводження. Хоча деякі процеси здатні переробляти надлишковий друкований матеріал, повторне використання може призвести до деградації матеріалу, якщо його не замінити регулярно.
Більшість машин для адитивного виробництва не потрібно контролювати після початку друку. Машини будуть слідувати автоматизованому процесу, і проблеми зазвичай виникають лише тоді, коли у машини закінчується матеріал або програмне забезпечення йде не так.
4. Обробка 3D-друкованої продукції
Для деяких методів адитивного виробництва видалення відбитка так само просто, як і від'єднання друкованої деталі від платформи збірки. Для інших, більш промислових методів 3D-друку, видалення відбитка є високотехнічним процесом, що передбачає точне вилучення відбитка, коли він все ще загорнутий у будівельний матеріал або прикріплений до пластини збірки. Ці методи вимагають складних процедур видалення та висококваліфікованих операторів машин, а також обладнання безпеки та контрольованого середовища.
5. Постобробка
Процедури постобробки також залежать від технології принтера. SLA вимагають, щоб компоненти затверділи під ультрафіолетовим світлом перед обробкою, металеві деталі часто вимагають зняття напруги в духовці, а деталі FDM можна негайно обробити. Опори, надруковані з підтримкою техніки друку, також видаляються на етапі постобробки. Більшість матеріалів для 3D-друку можуть бути шліфовані, а інші методи постобробки, включаючи перекидання, очищення повітря під високим тиском, полірування та тонування, використовуються для підготовки відбитків до кінцевого використання.
