Adalék Technológia: leírás, meghatározás, és az alkalmazás területén értékelésből. Adalék ipari technológiák

3D-nyomtatási technológia került bevezetésre 1986-ban, amikor a vállalat a 3D Systems fejlesztette ki az első speciális nyomtatóhoz - sztereolitográfiás gép, amelyeket széles körben használnak a védelmi iparban. Az első gépek nagyon drágák voltak, és a választott anyag létrehozása modellek korlátozott volt. A gyors fejlődés a háromdimenziós nyomtatás kezdődött a fejlesztés tervezési technológia (CAD), számítások és szimuláció (CAE) és megmunkáló (CAM). És ma nehéz találni egy olyan területen a termelés, ami nem lett használható 3D-nyomtatók :. használja őket, hogy részei a légi járművek, űrhajók, tengeralattjárók, eszközök, protézisek és implantátumok, ékszerek, stb kilátás nyilvánvaló - adalék technológia a közeljövőben lesz prioritás a gépészeti technológiai .

A vezető országok a világ aktívan részt vesznek a 3D-verseny. Például 2012-ben Yangstoune, Ohio, kinyitotta a Nemzeti Innovációs Intézet additív gyártási NAMII - az első központ adalék technológiák tizenöt elő az Egyesült Államokban. Géppark Intézet már 10 adalékanyag gépek, amelyek közül három a legfejlettebb gépek létrehozására fém alkatrészeket.

Terminológia és az osztályozási

A lényege az adalék technológia kombinálni anyagok létrehozása adat objektumokat 3D-modell rétegenként. Ez eltér a hagyományos szubtraktív gyártási technikák járó megmunkálási - anyagot távolítunk el a munkadarab.

Adaléktechnológia besorolása:

• A felhasznált anyagok (folyékony, szemcsés, polimer, fémpor);
• a jelenléte a lézer;
• a rögzítési módszere a réteg építési (termikus hatás, besugárzás ultraibolya vagy látható fény, a kötőanyag-készítmény);
• módszerével képződését a réteg.

Kétféle módon képezni egy réteget. Az első az, hogy az első platform öntjük, a porszerű anyag, ez particionált vagy görgős kés, hogy hozzon létre egy egyenletes réteget kívánt anyagvastagság. Ez akkor fordul elő szelektív lézeres por feldolgozás, vagy más módszerrel a porrészecskék vegyület (olvadási vagy ragasztás) szerint a jelenlegi részén CAD-modellek. Építőipari sík változatlan, és néhány, a por érintetlen marad. Ezt a folyamatot nevezik szelektív szintézisét, valamint a szelektív lézeres szinterezés, ha a vegyület a szerszám egy lézer. A második módszer abban áll közvetlen lerakódását az anyag a összegző pontot energiát.

Szervezet ASTM, amely fejleszti az ipari szabványok, oszt a 3D-adalék technológia a 7 kategóriában.

1. Extrudált anyag. A építése pont előmelegített extruderbe tápláljuk a massza anyagot, a keverék kötőanyagot és fémpor. Beépített nyers modellt kemencébe helyezzük, hogy eltávolítsuk a kötőanyag és a szinter por - ugyanúgy, mint ez történik a hagyományos technológiák. Ez az adalékanyag technológia megvalósítása védjegyek alatt MJS (többfázisú Jet szilárdító többfázisú jet megszilárdulás), FDM (Fused Deposition Modeling, szimuláció rétegesen fixáló), FFF (Olvasztott Végtelen gyártása, termelési módszer fixáló szálak).
2. Permetezés anyag. Például PolyJet viasszal vagy fotopolimert technológia több fejet alkalmaznak egy pont építése. Ez az adalékanyag technológia is nevezik Multi-képző anyag.
3. Permetező kötőanyag. Ezek közé tartozik a jet tintasugaras befecskendezéses technológia az építőiparban a zóna nem modellezi anyag, kötőanyag (additív gyártási technológia ExOne).
4. Vegyület lemezanyagok. Építőanyag egy polimer film, fémfólia, papír és mások. Ezt alkalmazzák, például az ultrahangos technológia additív Fabrisonic. Vékony lemezek össze vannak hegesztve ultrahangos, ami után a felesleges fémet eltávolítjuk őrléssel. Adalék technológiát használják együtt vonódik ki.
5. Fotopolimerizálással fürdő. A technológia egy folyékony modellezési anyagok - fotopolimer gyantát. Ennek egyik példája az SLA-technológiai cég 3D Systems és a DLP technológia Envisiontec cég, Digital Light Felvonulás.
6. Olvadáspont anyag egy előre kialakított réteg. Használt a SLS-technológiával, mint energiaforrás lézer vagy termikus fej (SHS cég Blueprinter).
7. Közvetlen energia elérő helyén áll. Anyag és energia tápláljuk az olvadáspontját az építőiparban egyszerre. A test használják egy működő fej, rendszerrel felszerelt ellátására energia és anyag. Energia formájában érkezik a koncentrált sugárban elektronok (Sciaky) vagy lézersugaras (POM, Optomec,). Előfordul, hogy a fej van szerelve a „kéz”, a robot.

Ez az osztályozás sokkal beszél a bonyolult adalék technológiák, mint a korábbiak.

Alkalmazási területek

adalékanyag technológiai piacon a fejlődés dinamikáját, megelőzve más iparágakban. Az éves átlagos növekedési becslések szerint 27%, az IDC adatai szerint a cég becslése szerint 2019-re eléri a 26,7 milliárd dollárt, szemben a 11 milliárd, 2015-ben

Azonban az AT piac még, hogy felfedje a kihasználatlan potenciál a fogyasztási cikkek gyártása. Akár 10% -uk a termelési érték az áruk mennyiségét, amelyet a prototípus. És sok cég már megtette ezt a piaci szegmenst. De a maradék 90% pedig a termelés, így teremt alkalmazások gyors termékek gyártásához lesz a fő fejlődési irány az iparág a jövőben.

2014-ben ez az arány a gyors prototípus technológiák a piacon adalék, bár csökkent, továbbra is a legmagasabb - 35% a részesedése a termelés gyorsan nőtt, és elérte a 31% -os részesedést eszközök elkészítésében maradt maradt 25%, a többi -át az a kutatás és az oktatás.

Gazdasági ágazatok szerint, az AT-tech alkalmazások a következőképpen oszlik meg:

• 21% - fogyasztói termékek és elektronikai;
• 20% - autó;
• 15% - a gyógyszert, beleértve a fogászati;
• 12% - repülés és űripar;
• 11% - termelés a termelési eszközök;
• 8% - a katonai berendezések;
• 8% - képződését;
• 3% - építési.

Amatőr és profi

AT-tech piacon van osztva amatőr és profi. Amatőr piac magában foglalja a 3D-nyomtatók és karbantartása, amely magában foglalja a szolgáltatás, fogyóeszközök, szoftverek, és úgy tervezték, egyes lelkes, az oktatás és a megjelenítés az ötletek, és megkönnyíti a kommunikációt a kezdeti fejlődési szakaszban az új üzlet.

Professzionális 3D-nyomtatók drágák, és alkalmasak a hosszabb reprodukció. Nekik van egy nagy terület az építőipar, a teljesítmény, a pontosság, a megbízhatóság, a hosszabb távú modell anyagokat. Ezek a gépek sokkal bonyolultabb és szükségessé teszi az speciális készségek dolgozni az eszközök maguk, a modell és szoftvereket. Jellemzően az üzemeltető a gép lesz a szakmai szakértő additív technológiák magasabb műszaki oktatás.

Adalék Technology 2015-ben

A jelentés szerint Wohlers Report 2015 1988 2014 79 602 ipar 3D-nyomtatók már telepítve világszerte. . Ugyanakkor a 38,1% -a az eszközök költsége több mint 5000 dollárt is az USA-ból, 9,3% - Japán, 9,2% - a kínai, illetve 8,7% - Németország. A világ többi része messze megelőzve a vezetők. 2007 és 2014 között az éves értékesítési volumen a asztali nyomtatók nőtt 66-139 584 egység. 2014-ben 91,6% -át értékesítés elszámolt asztali 3D-nyomtatók, és 8,4% - ipari alkalmazásokhoz adalékanyag gyártás, a nyereség, amely azonban át 86,6% -át, illetve 1,12 milliárd dollár abszolút értékben. Asztali gépek elégedett 173.200.000 amerikai dollár és 13,4%. 2016-ban, azt várjuk eladások növekedése a 7,3 milliárd $, az 2018-12700000000, 2020-ban a piac eléri a $ 21200000000.

Szerint Wohlers, FDM technológia uralkodik, átlagosan körülbelül 300 márka világszerte, minden nap hozzátéve, az új módosításokat. Néhány ezek közül a kereskedelemben csak lokálisan, így nagyon nehéz, ha nem lehetetlen, hogy talál információt száma gyártott márka 3D-nyomtatók. Bizalommal azt mondhatjuk, hogy számuk a piacon növekszik napról napra. Van egy nagy változatosságot mérete és az alkalmazott technológiák. Például a berlini cég gyárt egy hatalmas BigRep FDM-nyomtató úgynevezett BigRep ONE.2 áron 36.000. Ft, amely képes a nyomtatási tárgyak akár 900 x 1055 x 1100 mm-es felbontással 100-1000 mikron, két extruder és a képesség, hogy különböző anyagokat.

Ipar - az

A légi közlekedési ágazat jelentős összegeket fektetnek a termelés az adalékanyag. Használata adalék technológiák csökkenti az anyagfelhasználást fordított alkatrészek gyártásához 10-szer. Várható, hogy a GE Aviation társaság évente közzéteszi 40 ezer. Befecskendezők. És az Airbus 2018 vállalat fog nyomtatni akár 30 tonna alkatrészek havonta. A cég megjegyzi, hogy jelentős előrelépés a jellemzőit gyártott alkatrészek olyan módon, mint a hagyományos. Kiderült, hogy a konzol, amelynek célja az volt 2,3 tonna rakomány, sőt, ellenáll terhelés akár 14 tonna, miközben csökkentik a súlyt a felére. Ezen túlmenően, a cég közzéteszi részleteit alumíniumlemez és az üzemanyag-csatlakozók. Az Airbus repülőgép 60 ezer. Darab, nyomtatott 3D-nyomtató Stratasys Fortus Company. Más cégek űrkutatásban is additív gyártási technológia. Köztük: Bell Helicopter, BAE Systems, a Bombardier, a Boeing, Embraer, Honeywell Aerospace, a General Dynamics, Northrop Grumman, a Lockheed Martin, Raytheon, Pratt & Whitney, a Rolls-Royce és a SpaceX.

Digitális adalékanyag technológiát már használják a gyártás különböző fogyasztási cikkek. Company valósult meg, szolgáltatást nyújtó additív gyártási együttműködik Hoet Eyeware gyártásához szemüveg látáskorrekció és napszemüveget. 3D-modellek állnak rendelkezésre a különböző felhő szolgáltatások. Csak a cég 3D Elemek és a SketchUp-hez 2,7 millió mintát. Ne maradjon a párt és a divatipar. RS Print rendszert használ, amely méri a nyomást a talp, a nyomtatás egyedi talpbetét. A tervezők kísérleteznek bikini, cipők és ruhák.

gyors prototípus

Kevesebb gyors prototípus megérteni prototípusainak létrehozása termékek a lehető legrövidebb idő alatt. Ez az egyik fő alkalmazási adalékanyag gyártási technológiákat. Prototype - egy olyan típusú termék optimalizálásához szükséges az alak a részét értékelése ergonómia, szerelés képességek ellenőrzésének és a helyességét elrendezése megoldásokat. Éppen ezért a csökkentés gyártási alkatrészek élettartama jelentősen csökkenti a fejlesztési időt. Továbbá, a prototípus lehet modell tervezett aerodinamikai és hidrodinamikai vizsgálat vagy ellenőrzés alkalmassága burkolatok háztartási és orvosi berendezések. Sok prototípusok létre feltáró tervezési modellek az árnyalatok a beállításokat, színeket és színező és így tovább. D. gyors prototípus használ olcsó 3D-nyomtatók.

gyors termelési

Az adalék technológia az iparágban nagy kilátások. A kisléptékű termékek bonyolult geometriájú és speciális anyagok gyakori a hajógyártás, energetika, helyreállító sebészet és fogászati, űrkutatásban. Közvetlen termesztése fémtermékek motiválja a gazdasági célszerűség, mivel ez a termelési mód volt kevésbé költséges. Használatával adalékanyag technológia teszi dolgozó szervek turbinák és aknák, implantátumok és protézisek, autóalkatrészek és repülőgépek.

A gyors gyártás és hozzájárult ahhoz, hogy jelentős növekedése a rendelkezésre álló fémpor anyagok. Ha a 2000-ben 5-6 típusú porok, most széles körű, mennyisége több tíz számokat szerkezeti acél nemesfémek és szuperötvözetek.

Ígéretes és adalékanyag technológia a gépgyártás, ahol lehet gyártásához használt eszközök és szerszámok sorozatgyártás - betétek fröccsöntő gépek, szerszámok, sablonok.

Ultimaker 2 - a legjobb 3D-nyomtató 2016

A véleménye szerint CHIP magazin, amely végzett vizsgálatok és összehasonlítva a jellemzőit háztartási 3D-nyomtatók, a legjobb nyomtatók 2016 modell Ultimaker 2 vállalat Ultimaker, Reniforce RF1000 cég Conrad és Replicator Desktop 3D nyomtató cég MakerBot.

Ultimaker 2+ annak továbbfejlesztett modell a szimulációs matechnológiával. 3D-nyomtató különbözik legkisebb rétegvastagság 0,02 mm, egy kis idő kiszámítása, olcsó nyomtatás (2600 dörzsölje per 1 kg anyag). Főbb jellemzők:

• a méret a munkakamra - 223 x 223 x 305 mm;
• tömeg - 12,3 kg;
• fej mérete - 0,25 / 0,4 / 0,6 / 0,8 mm;
• die hőmérséklet - 180-260 ° C;
• felbontású réteg - 150-60 / 200-20 / 400-20 / 600-20 mikron;
• Nyomtatási sebesség - 8-24 mm ³ / s;
• precíziós XYZ - 12,5-12,55 mikron;
• anyag - PLA, ABS, CPE átmérője 2,85 mm;
• Szoftver - Cura;
• Támogatott fájltípusok - STL, OBJ, AMF;
• Fogyasztás - 221 W-ot;
• ár - 1895 euró, és az alap modell 2495 euro meghosszabbítható.

Szerint a vásárlói vélemények, a nyomtató könnyű telepíteni és használni. Ünneplő nagy felbontású, önbeálló ágy, sokféle anyag, a nyílt forráskódú szoftverek. A hátrányok közé tartozik a nyomtató nyissa ki a nyomtató design, amely égési sérülést okozhat forró anyag.

LulzBot Mini 3D nyomtató

A felülvizsgálat a magazin PC Magazine Ultimaker 2. és Replicator Desktop 3D nyomtató is belépett az első három, de itt az első helyen volt a nyomtató LulzBot Mini 3D nyomtató. A műszaki adatok a következők:

• a méret a munkakamra - 152 x 152 x 158 mm;
• Súly - 8,55 kg;
• die hőmérséklet - 300 ° C;
• rétegvastagság - 0,05-0,5 mm;
• Nyomtatási sebesség - 275 mm / s magasságban 0,18 mm réteg;
• anyag - PLA, ABS, HIPS, PVA, PETT, poliészter, nylon, polikarbonát, PETG, PCTE, PC-ABS, és mások átmérője 3 mm.
• Szoftver - Cura, OctoPrint, BotQueue, Slic3r, Printrun, MatterControl stb.;
• Fogyasztás - 300 W-ot;
• ár - $ 1 250.

Sciaky EBAM 300

Az egyik legjobb ipari gépek additív gyártás EBAM 300 cég Sciaky. Elektronsugár ágyú okozza a fém rétegek sebességgel legfeljebb 9 kg per óra.

• a méret a munkakamra - 5791 x 1219 x 1219 mm-es;
• a nyomás a vákuumkamra - 1x10 ^-4 Torr;
• teljesítményfelvétel - akár 42 kW feszültségen 60 kV;
• technológia - extrudálás
• anyag - titán és titánötvözetek, tantál, Inconel, volfrám, nióbium, rozsdamentes acél, alumínium, acél, réz-nikkel ötvözet (70/30 és 30/70);
• a maximális összeget - 8605,2 liter;
• áron - 250.000 USA dollár ..

Adalék technológiák Oroszországban

ipari minőségű gépeket Oroszországban nem keletkezik. Bár csak most dolgozzák ki a „Rosatom”, a lézer központ MSTU. Bauman Egyetem "STANKIN" Polytechnic University of St. Petersburg, az Ural Federal University. „Voronezhselimmash” termelő oktatási és a hazai 3D-nyomtatók „Alpha” fejlődő kereskedelmi adalék növény.

Ugyanez a helyzet a kellékek. A vezető a fejlesztését porok és por készítmények Oroszországban VIAM. Ezek a termékek a por adalék technológiákat alkalmaznak a helyreállítása turbinalapát végzésével a perm „repülőgép-hajtóművek». Progress és az All-Russian Institute of light ötvözetek (kerék). A fejlesztések különböző műszaki központok az Orosz Föderáció. „Rostec” Ural Branch az orosz Tudományos Akadémia, UFU vezet fejlődésüket. De még mindig nem képesek megfelelni akár egy kis kereslet 20 tonna por évente.

Ebben a tekintetben a kormány utasította az Oktatási Minisztérium, Gazdaságfejlesztési Minisztérium, az Ipari Minisztérium, Hírközlési Minisztérium, az Orosz Tudományos Akadémia, Fano, „Roscosmos”, „Rosatom”, „Rosstandart” fejlesztési intézmények egy koordinált program fejlesztési és a kutatás. Mert azt javasolják, hogy többletforrásokat költségvetési juttatások, valamint, hogy fontolja meg a társfinanszírozás rovására a Nemzeti Jóléti Alap és egyéb forrásokból. Javasoljuk, hogy támogassa az új gyártási technológia, a Vol. H. Kiegészítés, MER „Rosnano” alap „Skolkovo”, az export ügynökség „EXIAR”, „Vnesheconombank”. A kormány által is képviselt az Ipari és Kereskedelmi Minisztérium elkészíti egy része az állami program fejlesztésére és javítására az ipari versenyképesség.