Additive Technology: beskriuwing, definysje, en tapassing funksjes ratings. Additive technologyen yn it bedriuwslibben

3D-drukkerij technology waard ynfierd yn 1986, doe't it bedriuw 3D Systems ûntwikkele de earste spesjale printer - stereolithography machine, dy't in soad brûkt wurdt yn de ferdigening yndustry. De earste masines wienen hiel djoer en de kar fan materiaal foar it ta stân kommen fan modellen wie beheind. De flugge ûntwikkeling fan trijediminsjonale drukkerij begûn mei de ûntwikkeling fan design technology (CAD), berekkeningen en simulaasje (EUK) en Machtigingsformulier (CAM). En hjoed is it dreech te finen in gebiet fan de produksje, dat soe net hawwe brûkt 3D-printers :. Brûk se produsearje parten fan fleantugen, romtesonde, ûnderseeboaten, ark, prostheses en nei boarstfergruttings, sieraden, ensfh It útsjoch leit foar de hân - mearderjende technology yn de heine takomst sil in prioriteit fan wurktúchboukunde technology .

It liedend lannen fan 'e wrâld wurde aktyf belutsen by it 3D-racing. Bygelyks, yn 2012 yn Yangstoune, Ohio, iepene it Nasjonaal Ynnovaasje Ynstitút additief manufacturing NAMII - it earste sintrum fan additief techniken fan fyftjin produsearre yn de Feriene Steaten. Machine park Ynstitút hat al 10 fan mearderjende masines, trije dêrfan binne de meast avansearre masines te meitsjen metalen ûnderdielen.

Terminology en klassifikaasje

De essinsje fan additief technology is te kombinearjen materialen te meitsjen gegevens foarwerpen út 3D-model laach troch laach. Dit is oars as konvinsjonele subtraktive manufacturing techniken implying Machtigingsformulier - fuortheljen fan materiaal út de workpiece.

Additive technology wurdt yndield:

• troch de brûkte materialen (floeistof, particulate, polymeric, metaal poeder);
• troch de oanwêzigens fan 'e laser;
• troch de metoade fan fixing it laach konstruksje (termyske effekt, irradiation mei Ultraviolet of sichtber ljocht, it bynmiddel composition);
• troch de metoade fan de foarming fan it laach.

Der binne twa wizen fan it foarm fan in laach. De earste is dat it earste platfoarm is útgetten op 'e poeder materiaal, it is partitioned of roller mes te meitsjen in noch laach winske dikte fan it materiaal. It komt selektyf laser poeder ferwurking of oare metoade fan poeder dieltsjes fan gearstalde (melting of gluing), neffens de hjoeddeiske paragraaf fan CAD-modellen. Bouw Plane is net feroare, en guon fan 'e poeder bliuwt yntakt. Dat proses hjit selektyf synteze en ek selektyf laser sintering, as in ferbining fan it stik ark is in laser. De twadde metoade bestiet yn de direkte deposition fan it materiaal yn de summing punt enerzjy.

Organisaasje ASTM, dy't ûntjout yndustry noarmen, ferdielt de 3D-additive technology yn 7 kategoryen.

1. Extruding materiaal. By it oanlizzen fan punt fan preheated extruder weide de pasta materiaal, in mingsel fan bynmiddel en metaal poeier. Boud crude model is pleatst yn in ûne en meitsje de bynmiddel en Sinteklaas- poeier - op deselde wize sa't it bart yn tradisjonele technologyen. Dit additive technology wurdt útfierd ûnder de hannelsmerken MJS (Multiphase Jet Solidification, multiphase jet solidification), Alu (sisten deposition Modelling, simulaasje troch layerwise fusing), FFF (sisten gloeitried fabrication, produksje metoade fusing filaments).
2. Spraying materiaal. Bygelyks, yn Polyjet waaks of photopolymer technology foar multi-jet kop wurdt tapast oan in punt konstruksje. Dit additive technology wurdt ek neamd Multi jetting Material.
3. Besprinkeling bynmiddel. Dy befetsje jet Ink-Jet-ynjeksje technology yn 'e bou fan' e sône net model materiaal, in bynmiddel agent (mearderjende manufacturing technology ExOne).
4. COMPOUND fan sheet materialen. Building materiaal is in polymear film, metalen folie, papier en oaren. It wurdt brûkt, bygelyks, in ultrasone technology additief Fabrisonic. Thin metalen platen binne laske elkoar troch echografie, wêrnei't tefolle metaal is fuorthelle troch milling. Additive technology wurdt brûkt yn kombinaasje mei subtraktive.
5. Photopolymerization bad. De technology brûkt in floeibere modellewurk materialen - photopolymer hars. In foarbyld is de sla-technology bedriuw 3D Systems en DLP-technology Envisiontec bedriuw, Digitale Light prosesje.
6. Ranen fan materiaal yn in pre-foarme laach. Used in the SLS-technology, mei help as boarne fan enerzjy laser of termyske kop (SHS bedriuw Blueprinter).
7. Direkte enerzjy summing oant it plak fan 'e bou. Materiaal en enerzjy fuorre oan syn raanpunt yn de bou tagelyk. It liif wurdt brûkt as in wurkjende kop, foarsjoen fan in systeem foar supply enerzjy en materiaal. Enerzjy komt yn de foarm fan in konsintrearre beam fan elektroanen (Sciaky) of laser beam (POM, Optomec,). Soms de holle wurdt fêstmakke op 'e "kant" fan de robot.

Dizze yndieling is folle mear petearen oer it intricacies fan additief techniken as de foarige bern.

Fjilden fan tapassing

additive technology merk yn de dynamyk fan ûntwikkeling foarút fan oare yndustry. Har gemiddelde jierlikse groei rûsd op 27%, neffens IDC bedriuw rûst dat troch 2019 sil oprinne nei 26,7 miljard dollar fergelike mei 11 miljard yn 2015

Lykwols, de AT merk hat noch te reveal de untapped mooglikheden yn de produksje fan de konsumint guod. Up to 10% fan 'e bedriuwen fan' e wearde fan 'e produksje fan guod ferbrûkte yn syn Prototyping. En in protte bedriuwen hawwe al nommen dizze merk segment. Mar de oare 90% giet yn produksje, dus it meitsjen applikaasjes foar flugge slaan fan produkten sille wêze de wichtichste rjochting fan de ûntwikkeling fan dizze yndustry yn 'e takomst.

Yn 2014, it oanpart fan de flugge Prototyping technologyen yn de merk fan additive hoewol't sakke, bleau it de heechste - 35%, it oandiel fan de produksje groeide hurd en berikte in 31% oandiel yn de oprjochting fan ark bleaun bleaun op 25%, de rest wurdt ferklearring dêrfoar leit yn ûndersyk en ûnderwiis.

Troch ekonomyske sektoaren, de AT-tech applikaasjes ferspraat as folget:

• 21% - konsuminteprodukten en elektroanika;
• 20% - auto;
• 15% - genêskunde, ynklusyf Dentistry;
• 12% - aeronautics en romte maakyndustry;
• 11% - produksje fan 'e middel fan produksje;
• 8% - kriichsmateriaal;
• 8% - formaasje;
• 3% - konstruksje.

Amateurs en professionals

AT-tech merk wurdt ûnderferdield yn amateurkeunst en profesjonele. Amateur merk omfiemet 3D-printers en harren ûnderhâld, dêr't ûnder oare tsjinst, verbruiksartikelen, software, en is bedoeld foar yndividuele leafhawwers, it ûnderwiis en it sichtber meitsjen fan ideeën en fasilitearjen kommunikaasje op it earste stadium fan ûntwikkeling fan nije saken.

Profesjonele 3D-printers binne djoer en binne geskikt foar langere reproduksje. Se hawwe in grut gebiet fan konstruksje, optreden, krektens, betrouberheid, útwreide berik model materialen. Dy masines binne folle mear komplisearre en easkje de ûntwikkeling fan de bysûndere feardichheden om te wurkjen mei de apparaten sels, mei model materialen en software. Typysk, de operator fan de masine wurdt in profesjonele deskundige op mearderjende technologyen mei hegere technyske ûnderwiis.

Additive Technology yn 2015

Neffens it rapport Wohlers Rapport 2015, 1988 en 2014 79 602 yndustry fan 3D-printers binne ynstallearre hiele wrâld. . Tagelyk: 38,1% fan de apparaten kostje mear as 5 tûzen Amerikaanske dollars komme út de Feriene Steaten, 9,3% - foar Japan, 9.2% - nei Sina, en 8,7% - nei Dútslân. Rest fan de wrâld binne fier foarút fan de lieders. Fan 2007 oant 2014 de jierlikse folume fan de ferkeap fan buroblêd printers ferhege fan 66 oant 139 584 ienheden. Yn 2014, 91.6% fan de ferkeap goed foar desktop 3D-printers, en 8,4% - foar yndustriële tapassings fan mearderjende manufacturing, de winst út dy't lykwols, goed foar 86.6% fan it totaal, of 1.12 miljard US dollars absolute termen. Desktop masines tefreden 173.2 miljoen Amerikaanske dollars en 13.4%. Yn 2016, we ferwachtsje ferkeap groei oan $ 7,3 miljard, yn 2018 - 12,7 miljard, yn 2020 de merk sil berikke $ 21,2 miljard.

Neffens Wohlers, Alu-technology hearsket, trochstrings likernôch 300 merken wrâldwiid, alle dagen tafoegjen fan nije oanpassings. Guon fan harren binne ferkocht allinnich lokaal, dus it is hiel dreech, as it net ûnmooglik, te finen ynformaasje oer it tal fabrisearre merken fan 3D-printers. Mei fertrouwen kinne wy sizze dat harren nûmer op 'e merk wurdt mei elk foarby deis. Der is in grut ferskaat yn omfang en de technologyen brûkt. Bygelyks, de Berlynske bedriuw produsearret in grutte BigRep Alu-printer neamd BigRep ONE.2 op in priis fan 36 tûzen. Euro, by steat printsjen foarwerpen oant 900 x 1055 x 1100 mm mei in resolúsje fan 100-1000 microns, mei twa extruders en de mooglikheid te brûken ferskillende materialen.

Yndustry - foar

De loftfeart yndustry ynvestearret swier yn 'e produksje fan de additive. It brûken fan additief techniken ferleget it ferbrûk fan materialen trochbrocht op 'e produksje fan de dielen troch 10 kear. De ferwachting is dat GE Aviation Company sil jierliks publisearje 40 tûzen. Injectors. En Airbus by 2018 waard it bedriuw hinne te printsjen omheech oant 30 ton dielen per moanne. It bedriuw notes de mânske foarútgong yn de skaaimerken fan fabrisearre dielen op sa'n wize as ferliking mei tradisjoneel. It die bliken dat de beugel, dat waard ûntwurpen foar 2,3 ton belasting, yn feite, kinne withstand loads oant 14 ton wylst it ferminderjen fan syn gewicht troch de helte. Boppedat, it bedriuw publisearret details fan aluminium sheet en brânstof Anschlüsse. De Airbus tastel hat 60 tûzen. Pieces, printe it 3D-printer Stratasys Fortus Company. Oare bedriuwen fleantúchyndustry wurde ek brûke mearderjende manufacturing technology. Ûnder harren: Bell Helicopter, BAE Systems, Bombardier, Boeing, Embraer, JJS Aerospace, General Dynamics, Northrop Grumman, Lockheed Martin, Raytheon, Pratt & Whitney, Rolls-Royce en SpaceX.

Digital additive technologyen wurde al brûkt by it meitsjen fan ferskate consumptiegoederen. Company materialize, dy't tsjinsten additive manufacturing, gearwurkjende mei Hoet Eyeware yn it meitsjen fan brillen foar fyzje korreksje en sinnebril. 3D-modellen wurde levere in ferskaat oan wolk tsjinsten. Allinnich it bedriuw fan 3D Warehouse en SketchUp biede 2,7 miljoen fan gebrûk. Net bliuwe yn de partij en de moade yndustry. RS Print brûkt in systeem dat mjit de druk fan 'e soallen, te printsjen yndividuele inlegzolen. Designers binne eksperimintearjen mei Bikini, skuon en jurken.

rapid Prototyping

Under flugge Prototyping begripe de oprjochting fan prototype produkten yn 'e koartst mooglike tiid. It is ien fan de wichtichste applikaasjes fan mearderjende Manufacturing techniken. Prototype - is in soarte fan produkt nedich te optimalisearjen fan de foarm fan it part fan syn evaluaasje fan Ergonomics, gearkomste ferifikaasje mooglikheden en de correctness fan de yndieling oplossingen. Dat is wêrom't de reduksje fan fabrikaazje dielen libben kin flink ferminderjen ûntwikkeling tiid. Ek, it prototype kin in model ûntwurpen foar aerodynamyske en hydrodynamic testen of ferifikaasje funksjonaliteit ferbliuwplakken fan húshâlding en medyske apparatuer. In protte prototypes makke as ferkennend design modellen mei de nuânses yn it konfiguraasje, kleuren en kleurplaat en sa fierder. D. Foar flugge Prototyping brûkt goedkope 3D-printers.

rapid produksje

De additive technology yn 'e yndustry hawwe grutte perspektiven. Lytse skaal produksje fan produkten mei komplekse mjitkunde en fan spesifike materialen mienskiplik yn de skipsbou, macht technyk, reconstructive sjirurgy en dental medisinen, fleantúchyndustry. Direkte tylt fan metalen produkten wurdt motivearre troch de ekonomyske tûkens, lykas dizze modus fan produksje wie minder kostber. Mei it brûken fan additief technologyen meitsje wurkje liven turbines en shafts, nei boarstfergruttings en prostheses, reserve dielen foar auto 's en fleantugen.

De ûntwikkeling fan de flugge manufacturing en droech by oan in aardich groei fan it oantal beskikbere metaal poeder materialen. As yn 2000 wienen der 5-6 soarten poeders, no dat biedt in breed berik, bedrach oan tsientallen nûmers fan strukturele stiel oan edele metalen en superalloys.

Nijsgjirrige en additive technology yn wurktúchboukunde, dêr't se kinne brûkt wurde by it meitsjen fan ark en Ynstruminten by series produksje - Inserts foar Molders masines, mallen, sjabloanen.

Ultimaker 2 - de bêste 3D-printer yn 2016

Yn de miening fan CHIP tydskrift, dy't útfierd testen en ferlike de skaaimerken fan hûshâlding fan 3D-printers, beste printers 2016 model Ultimaker binne 2 bedriuwen Ultimaker, Reniforce RF1000 bedriuw Conrad en Replicator Desktop 3D Printer bedriuw MakerBot.

Ultimaker 2+ yn syn ferbettere model brûkt simulaasje technology troch fusing. 3D-printer ferskilt lytste laach dikte fan 0,02 mm, in lytse tiid berekkenjen, lege kosten printing (2600 roebel per 1 kg fan it materiaal). Key Features:

• de grutte fan it wurkjen keamer - 223 x 223 x 305 mm;
• gewicht - 12.3 kg;
• kop grutte - 0.25 / 0,4 / 0,6 / 0,8 mm;
• die temperatuer - 180-260 ° C;
• resolúsje layer - 150-60 / 200-20 / 400-20 / 600-20 microns;
• Print Speed - 8-24 mm ³ / s;
• precision XYZ - 12,5-12,55 microns;
• materiaal - PLA, ABS, LTC diameter 2.85 mm;
• Software - Cura;
• Stipe triemtypen - STL, obj, AMF;
• Stromverbrauch - 221 W;
• priis - 1895 euro, en de basis model 2495 euro ferlingd.

Neffens klant resinsjes, de printer is licht te ynstallearjen en brûke. Fiering hege resolúsje, sels-oanpassen bêd, in grut ferskaat oan materiaal brûkt, it brûken fan iepen boarne software. De neidielen fan ûnder oaren de printer iepenje de printer design, dat kin resultearje yn brânwûnen út hot materiaal.

LulzBot Mini 3D printer

Yn in resinsje fan it tydskrift PC Magazine Ultimaker 2 en Replicator Desktop 3D Printer ek ynfierd de top trije, mar hjir yn 'e earste plak wie de printer LulzBot Mini 3D printer. Die spesifikaasjes binne as folget:

• de grutte fan it wurkjen keamer - 152 x 152 x 158 mm;
• Gewicht - 8.55 kg;
• die temperatuer - 300 ° C;
• laach dikte - 0.05-0.5 mm;
• Print Speed - 275 mm / s op in hichte fan 0,18 mm laach;
• materiaal - PLA, ABS, heupen, PVA, PETT, polyester, nylon, polycarbonate, PETG, PCTE, PC-ABS, en oaren diameter fan 3 mm.
• Software - Cura, OctoPrint, BotQueue, Slic3r, Printrun, MatterControl ensfh.;
• Stromverbrauch - 300 W;
• price - $ 1 250.

Sciaky EBAM 300

Ien fan 'e bêste yndustriële masines additive manufacturing is EBAM 300 bedriuwen Sciaky. Electron beam gun feroarsaket de metalen leinen by in snelheid fan maksimaal 9 kg per oere.

• de grutte fan it wurkjen keamer - 5791 x 1219 x 1219 mm;
• de druk fan it fakuüm keamer - 1x10 ^-4 Torr;
• Stromverbrauch - oant 42 kW op in spanning fan 60 kV;
• technology - extrusion;
• materiaal - titanium en titanium alloys, Tantalum, inconel, wolfraam, niobium, waarfêst stiel, aluminium, stiel, Koper-Nikkel alloy (70/30 en 30/70);
• de maksimale bedrach - 8605,2 liter;
• priis - 250 tûzen Amerikaanske dollars ..

Additive technologyen yn Ruslân

industrial-grade masines yn Ruslân binne net produsearre. Wylst allinnich folop yn ûntwikkeling yn de "Rosatom", de Laser sintrum MSTU. Bauman University "STANKIN" Polytechnysk Universiteit fan Sint-Petersburch, de Oeral Federal Universiteit. "Voronezhselimmash", produsearjen edukative en húslik 3D-printers "Alpha", is it ûntwikkeljen fan in kommersjele additive plant.

De deselde situaasje mei foarrieden. De lieder fan 'e ûntwikkeling fan poeders en poeier formulearringen yn Ruslân is VIAM. Se produsearre it poeder foar additief technologyen wurde brûkt yn 'e restauraasje fan it turbine blêden, yn opdracht fan de Perm "fleantúch Engines». Fuortgong is en op de All-Russyske Ynstitút fan ljocht alloys (Wheels). Ûntwikkelingen binne ferskillende engineering sintra troch de Russyske Federaasje. "Rostec", Ural Branch fan Russyske Akademy fan Wittenskippen, UFU liede harren ûntwikkeling. Mar dochs binne se net by steat om te foldwaan sels in lytse fraach fan 20 ton poeder per jier.

Yn dat ferbân wurdt de Government ûnderrjuchte it ministearje fan Underwiis, Ministearje fan Ekonomyske Untwikkeling, Ministearje fan Industry, Ministry of Communications, Russyske Akademy fan Wittenskippen, Fano, "Roscosmos", "Rosatom", "Rosstandart" ûntwikkeling ynstellings om te kommen ta in koördinearre programma ûntwikkeling en ûndersyk. Hwent it is útsteld om allocate ekstra budzjet allocations, en ek om beskôgje de mooglikheid fan ko-finansiering op kosten fan it Nasjonaal Wolwêzen Fûns en oare boarnen. It is oan te rieden om te stypjen de nije produksje technology, yn Vol. H. Addition, Mers, "Rosnano" Fûns "Skolkovo", it eksportearje buro "EXIAR", "Vnesheconombank". It regear wurdt ek fertsjintwurdige troch de Yndustry en Hannel Ministearje sil klearmeitsje in part fan de steat programma foar de ûntwikkeling en ferbettering fan bedriuweterreinen konkurrinsjeposysje.