Thứ Hai, 2 tháng 6, 2014

Hiểu về in 3D và công nghệ sản xuất bằng máy in 3D

Không có vấn đề gì tên nó đi bằng ; Sản xuất trực tiếp kỹ thuật số , sản xuất phụ gia , phụ gia miễn phí - hình thức chế tạo, rắn Free -form chế tạo, Rapid Prototyping ( tạo mẫu nhanh) , Layered sản xuất, in mô hình 3D ; hông của nó, mát mẻ và điều mới nhất. Kỹ thuật này thể chất xây dựng hoặc thể hiện hình học 3D trực tiếp từ mô hình 3D CAD . Lịch sử của quá trình bắt đầu vào giữa năm 1980. Ban đầu nó được gọi là Rapid Prototyping vì công nghệ được sử dụng độc quyền để làm nguyên mẫu của các bộ phận mà không cần phải đầu tư thời gian và nguồn lực để phát triển công cụ hoặc các phương pháp truyền thống khác. Khi quá trình và chất lượng kiểm soát đã phát triển , thị trường cho sản xuất phụ gia đã phát triển bao gồm các ứng dụng sản xuất và sản phẩm tiêu dùng .
 Máy in 3D Flashforge creator giá rẻ tại taomau3D.com


Phụ gia sản xuất hoặc sản xuất kỹ thuật số trực tiếp là một phần mở rộng của Rapid Prototyping đến các bộ phận thực để sử dụng như các sản phẩm cuối cùng ( không mẫu ) . Tính đến năm 2010 , các thiết bị đã trở nên cạnh tranh với các kỹ thuật sản xuất truyền thống về giá cả , tốc độ, độ tin cậy và chi phí sử dụng . Điều này đã dẫn đến việc mở rộng sử dụng của nó trong ngành công nghiệp . Đã có tăng trưởng bùng nổ trong doanh số bán hàng và phân phối phần cứng. Một ngành công nghiệp mới đã nổi lên để tạo ra phần mềm để cho phép sử dụng hiệu quả hơn của công nghệ , một trong số đó là sử dụng các tuỳ biến của sản phẩm cho người tiêu dùng . Số lượng tài liệu mà các ngành công nghiệp sử dụng tăng lên rất nhiều trong thập kỷ này. Thiết bị hiện đại có thể sử dụng một loạt các Nhựa và kim loại .
Như tốc độ , độ tin cậy và độ chính xác của các phần cứng được cải thiện, sản xuất phụ gia có thể thay thế hoặc bổ sung cho sản xuất truyền thống trong việc tạo ra các sản phẩm sử dụng cuối cùng . Một lợi thế thường được trích dẫn là sản xuất phụ gia loại bỏ nhiều lao động gắn liền với sản xuất truyền thống . Với in ấn 3D, bạn gửi các tập tin vào máy tính và để lại trong khi nó hoạt động. Một ví dụ khác thường được trích dẫn là sản xuất có thể làm cho bất kỳ số lượng các sản phẩm phức tạp đồng thời , miễn là các bộ phận sẽ phù hợp trong việc xây dựng phong bì của máy.
Một trong những công nghệ chính được sử dụng để sản xuất chất phụ gia là chọn lọc Laser Quá trình thiêu kết , một quá trình sử dụng năng lượng laser để cầu chì ( tan ) dạng hạt hoặc các vật liệu bột để tạo ra một vật thể rắn . Công nghệ khác được gọi là hợp nhất Deposition Modeling (FDM) , mà thường được sử dụng để tạo mẫu nhanh nhưng ngày càng trở nên phổ biến trong sản xuất kỹ thuật số trực tiếp. Tổng cộng, có hơn 25 công nghệ in 3D mô hình khác nhau được sử dụng cho một loạt các quy trình. Học tất cả trong số họ là phức tạp và tốn thời gian, may mắn Kraftwurx sẽ chăm sóc của các chi tiết , do đó bạn có thể tập trung vào những gì bạn làm tốt nhất!
Tại Kraftwurx , chúng tôi tin rằng tương lai là kỹ thuật số và chúng tôi là đội tiên phong của xu hướng này đang nổi lên .lợi thế
GREEN: Chỉ có năng lượng cần thiết để hình thành một phần được chi tiêu , và chất thải được loại bỏ. Điều này trái ngược với Máy thông thường, trong đó năng lượng được sử dụng để nấu chảy kim loại vào thỏi , mà trở thành vật liệu phôi . Các vật liệu phôi sau đó được gia công , loại bỏ một lượng lớn các vật liệu để sản xuất phần cuối cùng . Năng lượng sử dụng để tạo ra các khối ban đầu của vật liệu là lãng phí.
Lãng phí vật liệu thấp : Kể từ khi quá trình này chỉ tạo thành phần mong muốn, hầu như là không có chất thải được hình thành , một lần nữa trái ngược với công thông thường. Sự vắng mặt của chất thải tăng cường hiệu quả năng lượng , như năng lượng không được sử dụng để vận chuyển hoặc xử lý chất thải . Với việc loại bỏ công phần truyền thống , chất lỏng làm mát dầu mỏ không còn là một sản phẩm phụ thải cần thiết.
Tốc độ: Nói chung quá trình in 3D thực tế là đến nay chậm hơn so với kỹ thuật truyền thống , tuy nhiên , kỹ thuật truyền thống thường đòi hỏi các quy trình và thủ tục ( bước trung gian ) phụ trợ để tạo thành sản phẩm cuối cùng . Công nghệ in 3D loại bỏ các bước sau. Xem xét này , các sản phẩm có thể được đưa ra thị trường nhanh hơn và đôi khi rẻ hơn bằng cách sử dụng máy in 3D chứ không phải là quy trình truyền thống như đúc và rèn . Vì không có dụng cụ đặc biệt được yêu cầu , các bộ phận 3D có thể được xây dựng trong giờ hoặc ngày .
Hình học phức tạp : công nghệ sản xuất phụ gia cho phép thiết kế đến quá trình và tạo ra các thiết kế hiệu quả hơn mà không hạn chế của các quá trình khác . Đoạn nội bộ và các tính năng có thể được tạo ra mà không thể được tạo ra với phương pháp truyền thống .
vật liệu
Kim loại : Một loạt các kim loại hiện đang có sẵn bao gồm hợp kim 17-4 và 15-5 thép không gỉ, thép Maraging , Cobalt Chromium , Inconel 625 và 718 , và Titanium Ti6AlV4 . Hầu hết các kim loại hợp kim có thể được sử dụng trong quá trình này một khi phát triển đầy đủ và xác nhận. Những vật liệu này không được coi là tuân thủ với thông số kỹ thuật tiêu chuẩn ASME cho các lớp kim loại mà họ đại diện và thường được coi là " xấp xỉ tương tự như" các lớp vật liệu mà chúng bắt chước .
Polyme Sự đa dạng của vật liệu phi kim loại được sử dụng bao gồm một loạt các giấy nến dựa trên acrylics cũng như một loại chất giống như sáp và thậm chí nhựa ABS . Điều quan trọng cần lưu ý là nhiều người trong số các tài liệu này không được coi là sản xuất cấp như họ rất dễ vỡ, thiếu tính chất cơ học tốt và thường có tuổi kém. Ngoài ra, các tác phẩm chính xác của các tài liệu này là một bí mật được bảo vệ chặt chẽ của các nhà sản xuất .ứng dụng
Các ứng dụng sử dụng công nghệ này bao gồm các bộ phận trực tiếp cho một loạt các ngành công nghiệp hàng không vũ trụ bao gồm , ô tô, nha khoa , thời trang, quân sự, y tế và các ngành công nghiệp khác có sử dụng bộ phận phức tạp của kích thước nhỏ đến trung bình. Ngành công nghiệp dụng cụ sử dụng nó để làm công cụ chèn trực tiếp. Trong sản xuất cụ thể của lô nhỏ hoặc một trong các thành phần ra . Thường là sản phẩm có thể được tối ưu hóa bằng cách lấy hình học phức tạp với nhiều thành phần trong một hội đồng và đơn giản hóa nó với các thành phần phụ ít hơn và khớp. Đây là một trong những lợi thế quan trọng của công nghệ. Xây dựng khối lượng của thiết bị hiện có tiếp tục phát triển và như phần cứng trở nên nhanh hơn cùng với khối lượng lớn hơn, sử dụng mới trở nên khả thi .công nghệ
Hiện nay chỉ khoảng 25 công nghệ in 3D ( Danh sách này không bao gồm tất cả ) . Lâu đời nhất là lớp đối tượng sản xuất . Lâu đời nhất tiếp theo là Stereolithography . Nhiều công nghệ mới bao gồm thiêu kết có chọn lọc laser, trực tiếp kim loại Laser Quá trình thiêu kết ( DMLS ) , công nghệ in phun, nung chảy lắng đọng mô hình hóa, Polyjet Matrix và nhiều biến thể . Tất cả các công nghệ này có một mô hình 3D , tính toán mặt cắt của mô hình đó , và sau đó gửi các mặt cắt liên tục trên đầu trang của mỗi khác cho đến khi hình học cuối cùng là đạt được. Phần nhô ra được hỗ trợ bởi một vật liệu thứ hai trong nhiều trường hợp hoặc bằng vật liệu ở dạng bột như trong trường hợp chọn lọc Laser Quá trình thiêu kết .
Để hình dung như thế nào in 3D hoạt động , hãy xem xét một tách cà phê . Nếu bạn đã cắt tách cà phê vào lớp xốp mỏng như bạn sẽ thịt trên một máy cắt tại một Deli và tiết kiệm mỗi lớp và sau đó ngăn xếp chúng theo thứ tự , bạn sẽ tái tạo hình dạng của các đối tượng ban đầu . In ấn 3D thực hiện việc này bằng cách lắng đọng của các lớp rất mỏng trên đầu trang của mỗi khác từ thái lát các mô hình 3D hoặc dữ liệu CAD trong một hệ thống máy tính.
Thay đổi độ dày lớp ảnh hưởng đến bề mặt mô hình và các thông số khác bao gồm nhưng không giới hạn tính chất cơ học . Nhiều phương pháp được đưa ra để cải thiện hoàn thiện bề mặt ; này thường làm chậm quá trình in ấn.Cách sử dụng trực tiếp sản xuất kỹ thuật số
Trong năm 2006 , tôi đã gặp Terry Wohlers ở Chicago tại hội nghị RAPID . Theo Terry , tại thời điểm đó có khoảng 50 ví dụ thương mại có thể xem được in ấn 3D được sử dụng cho công cụ hoặc các bộ phận trung gian nhưng rất ít bộ phận người dùng cuối. Công nghệ này vẫn còn mới và sử dụng của nó là trực tiếp phụ thuộc vào kiến ​​thức của người sử dụng kỹ thuật để thiết kế một phần và sử dụng hiệu quả các thiết bị in ấn . Sự phát triển của thị trường là vẫn nhanh chóng, và ước tính trong năm 2006 là cao như 35% hàng năm theo ông Wohlers .
Việc sử dụng sớm nhất của hạn sản xuất kỹ thuật số trực tiếp là một thuật ngữ tương đối mới. Trong thực tế người sáng lập Digital Reality của Chris Norman tạo ra Wikipedia Page cho sản xuất kỹ thuật số trực tiếp .Sản xuất kỹ thuật số là tương lai !



Thực tế kỹ thuật số là chủ sở hữu của một quá trình cấp bằng sáng chế rất phức tạp cho sản xuất kỹ thuật số trực tiếp gọi là Made -To -Order kỹ thuật số sản xuất doanh nghiệp . Thực tế kỹ thuật số nộp yêu cầu không công bố trên các ứng dụng bằng sáng chế tuy nhiên ; công ty cũng đã thông báo 4 công ty của các bằng sáng chế mà đang bước vào phân khúc thị trường cho người tiêu dùng tùy biến định hướng thông qua chế tạo phụ gia 3D.
Thực tế kỹ thuật số được thành lập bởi Chris Norman, 16 năm kinh nghiệm trong phân khúc và chuyên gia trong phát triển sản phẩm khí và sản xuất . Ông Norman là một thành viên 16 năm của Hiệp hội các kỹ sư sản xuất . Ông Norman đã Shard tầm nhìn của ông cho một tương lai đó là kỹ thuật số trong công chúng, và in từ tiếp xúc đầu tiên để in 3D vào năm 1995 trong khi thu nhập BS Sản xuất Kỹ thuật của mình tại Texas A & M University . Ông Norman cũng có bằng MBA trong Quản lý Công nghệ .
Làm thế nào để chúng tôi nhận được từ nơi mà chúng ta có ngày hôm nay đến một tương lai cho sản xuất kỹ thuật số? Đó là " câu hỏi triệu đô la " . Năm 2007 ông Norman đã được bày một liên doanh để quỹ Texas Emerging Technology chỉ khái niệm đó. Ông Norman được hỏi " tại sao chúng ta cần giải pháp của bạn " . Câu trả lời rất đơn giản: "Người tiêu dùng sẽ không bao giờ để thiết kế và kỹ sư sản phẩm của mình Họ có thể tôn tạo họ hoặc tinh chỉnh chúng nhưng họ sẽ không bao giờ bắt đầu từ mặt đất lên để thiết kế một thành mình tốt đó ổ đĩa cần hai điều: . . Một cách để tôn tạo các sản phẩm mà không làm phiền ý định thiết kế cơ bản và là một cách để lưu trữ sản phẩm thiết kế hiệu quả và làm cho thiết kế chất lượng có sẵn cho công chúng. Bất kỳ mô hình cad chỉ là một mô hình 3D cho đến khi một kỹ sư đảm bảo nó sẽ làm bất cứ điều gì là phải làm !
Vậy tất cả điều này dẫn ? Nó dẫn đến một tương lai mà sản phẩm được thực hiện với 3D phụ gia chế tạo và sản xuất theo yêu cầu với cá nhân và tùy biến bao gồm. Ý tưởng này đã dẫn đến các bằng sáng chế và tạo ra các hệ thống chế tạo kỹ thuật số ngày mai mang tên Nhà máy kỹ thuật số ...

Không có nhận xét nào:

Đăng nhận xét