Технологија на адитиви: опис, дефиниција, карактеристики и примена рејтингот. Адитив технологии во индустријата

3D печатење технологија беше воведен во 1986 година, кога компанијата 3D системи разви првиот специјален печатач - stereolithography машина, кои се широко се користат во индустријата за одбрана. Првиот машини биле многу скапи и избор на материјал за создавање на модели беше ограничен. Брзиот развој на три-димензионални печатење започна со развој на технологија дизајн (CAD), пресметки и симулација (CAE) и обработка (CAM). А денес тоа е тешко да се најде област на производство, што не би се користи 3Д-печатачи :. Користете ги за производство на делови за авиони, вселенски летала, подморници, алатки, протези и импланти, накит, итн замисла е очигледна - технологија на адитиви во блиска иднина ќе биде приоритет на механички инженеринг технологија .

Водечките земји во светот се активно вклучени во 3D трки. Така, во 2012 година, Yangstoune, Охајо, го отвори Националниот институт за иновации додаток на производство NAMII - прв центар на додаток технологии на петнаесет произведени во Соединетите Американски Држави. Машински парк Институтот веќе има 10 на додаток машини, од кои три се на најсовремени машини за да се создаде метални делови.

Терминологија и класификација

Суштината на технологија на адитиви е да се комбинираат материјали да се создаде објекти на податоци од 3Д-модел слој по слој. Ова се разликува од конвенционалните subtractive производство техники што значи машинска обработка - отстранување на материјал од работното парче.

Технологија на адитиви се класифицира:

• од страна на материјалите што се користат (течна, честички, полимерни, метал во прав);
• со присуство на ласерски;
• од страна на метод на одредување на изградба слој (термички ефект, зрачење со ултравиолетови или видлива светлина, состав врзивно средство);
• од страна на метод на формирање на слој.

Постојат два начини за формирање на слој. Првата е дека првата платформа се истури на прав материјал, тоа е поделен или ролери нож да се создаде уште слој на саканата дебелина на материјалот. Се јавува селективен ласерска обработка прав или друг метод на прав честички на соединението (топење или лепење) според сегашниот дел од CAD-модели. Изградба авион е непроменета, а некои од прав останува недопрена. Овој процес се нарекува селективен синтезата, како и селективен ласерски синтерување, ако соединение на алатот е ласер. Вториот метод се состои во непосредна таложење на материјал во енергијата на сумирање точка.

ASTM организација, која се развива стандардите за индустријата, се дели на 3Д-технологија на адитиви во 7 категории.

1. Екструдирање материјал. Во изградба на точка на загреана екструдер преку глава на паста материјал, мешавина од средство за врзување и метал во прав. Вграден сурова модел се става во печка за отстранување на врзивно средство и синтер прав - на ист начин како што се случува во традиционалните технологии. Оваа технологија на адитиви се спроведува во рамките на трговски марки MJS (Повеќефазен Jet solidification, многофазен авион solidification), FDM (сплотена Депозит моделирање, симулација на layerwise спојување), FFF (сплотена вжарено Изработка, производен метод спојување нишки).
2. Прскање материјал. На пример, во Polyjet восок или photopolymer технологија за мулти-џет глава се применува на градежни точка. Оваа технологија на адитиви е исто така, повика на повеќе исфрлувајќи материјал.
3. Попрскувајќи врзивно средство. Тие вклучуваат авион технологија инк-џет вбризгување во изградбата на зоната не се моделира материјал, врзивно средство (додаток на технологијата на производство ExOne).
4. Соединение на листови материјали. Градежен материјал е полимер филм, метал фолија, хартија и други. Тоа се користи, на пример, во ултразвучно технологија додаток Fabrisonic. Тенки метални плочи се заварени заедно со ултразвук, по што вишокот на метал е отстранет од страна на мелење. Технологија на адитиви се користи во комбинација со subtractive.
5. Photopolymerization бања. Оваа технологија користи течни материјали за моделирање - photopolymer смола. Еден пример е SLA-технолошка компанија 3D системи и DLP технологија Envisiontec компанија, дигитален светлината процесија.
6. Топење на материјалот во пред-формирана слој. Се користат во SLS-технологија, користи како извор на енергија, ласер или главата на апаратот (СХС компанија Blueprinter).
7. Директен собирање енергија до местото на изградба. Материјал и енергија хранат со нејзината точка на топење во изградбата истовремено. Телото се користи како работна главата, опремени со систем за снабдување со енергија и материјали. Енергија доаѓа во форма на концентриран сноп на електрони (Sciaky) или ласерски зрак (ОПП, Optomec,). Понекогаш на главата е поставен на "рака" на робот.

Оваа класификација е многу повеќе зборува за сложеноста на додаток технологии од претходните.

Области на примена

додаток на технологија на пазарот во динамиката на развој понапред од другите индустрии. Нејзините просечен годишен раст се проценува на 27%, според ИДЦ Компанијата проценува дека до 2019 година ќе изнесува 26,7 милијарди долари, во споредба со 11 милијарди долари во 2015 година

Меѓутоа, на пазарот ВО допрва треба да се открие неискористен потенцијал во производството на стока за широка потрошувачка. До 10% од компаниите на вредноста на производството на стоки се консумира во своите прототипови. И многу компании веќе го направиле овој сегмент од пазарот. Но, останатите 90% оди во производство, па создавање на апликации за брзо производство на производи ќе биде главната насока на развој на оваа индустрија во иднина.

Во 2014 година, процентот на брза технологија Текара на пазарот на додаток иако намален, тоа и понатаму се највисоки - 35%, учеството на производство се зголеми брзо и достигна удел од 31% во создавањето на алатки остана остана на 25%, а остатокот е отпаѓаа на истражување и образование.

По економски сектори, AT-технолошки апликации дистрибуирани како што следува:

• 21% - производи за широка потрошувачка и електроника;
• 20% - автомобил;
• 15% - медицина, вклучувајќи стоматологија;
• 12% - аеронаутичка и вселенска индустрија;
• 11% - производство на средства за производство;
• 8% - воена опрема;
• 8% - формирање;
• 3% - изградба.

Аматери и професионалци

AT-технолошки пазар е поделена на аматерски и професионални. Аматерски пазарот вклучува 3Д принтери и нивното одржување, која вклучува сервис, консумативи, софтвер, и е наменета за индивидуални ентузијасти, образование и визуелизација на идеи и да се олесни комуникацијата во почетната фаза на развој на нов бизнис.

Професионални 3Д принтери се скапи и се погодни за проширена репродукција. Тие имаат голем областа на градежништвото, ефикасноста, точноста, веродостојноста, продолжен опсег модел материјали. Овие машини се многу покомплексни и бараат развојот на посебни вештини за работа со самите уреди, со моделот материјали и софтвер. Вообичаено, на операторот на машина станува професионална експерт за додаток на технологии со повисок техничко образование.

Технологија на адитиви во 2015 година

Според извештајот Волерс Извештај 2015, 1988 и 2014 година 79 602 индустрија на 3D печатари се инсталирани низ целиот свет. . Во исто време, 38,1% од уредите чини повеќе од 5 илјади САД долари се од САД, 9.3% - за Јапонија, 9,2% - во Кина, и 8,7% - во Германија. Остатокот од светот се далеку понапред од лидерите. Од 2007 до 2014 година, годишниот обем на продажбата на десктоп печатачи зголеми 66-139 584 единици. Во 2014 година, 91,6% од продажба изнесува десктоп 3D-принтери, и 8,4% - за индустриска примена на додаток на производство, добивката од кои, сепак, изнесува 86,6% од вкупниот износ, или 1,12 милијарди американски долари апсолутна смисла. Десктоп машини задоволен 173,2 милиони американски долари и 13,4%. Во 2016 година, се очекува раст на продажбата на $ 7,3 милијарди во 2018-12700000000, во 2020 година на пазарот ќе достигне $ 21,2 милијарди.

Според Волерс, FDM технологија преовладува, во просек околу 300 брендови во светот, секој ден додавање на нови модификации. Некои од нив се продаваат само на локално ниво, па тоа е многу тешко, ако не и невозможно, да се најдат информации за бројот на произведени брендови на 3D печатари. Со сигурност можеме да кажеме дека нивниот број на пазарот се зголемува со секој изминат ден. Постои голема разновидност во големината и технологии кои се користат. На пример, компанијата Берлин произведува огромен BigRep FDM-печатач наречен BigRep ONE.2 по цена од 36 илјади. Евра, способен за печатење објекти до 900 x 1055 x 1100 mm со резолуција од 100-1000 микрони, со две Екструдери и можноста за употреба на различни материјали.

Индустрија - за

Воздухопловната индустрија инвестира многу во производство на адитиви. Употребата на адитиви технологии ќе ја намали потрошувачката на материјали потрошени за производство на делови за 10 пати. Се очекува дека ГЕ воздухопловство компанијата секоја година ќе објавува 40 илјади. Инјектори. И Ербас до 2018 година компанијата требаше да печати до 30 тони делови месечно. Компанијата забележува значителен напредок во карактеристиките на произведени делови на таков начин што во споредба со традиционалните. Се испостави дека на заградата, која беше наменета за 2,3 тони товар, всушност, може да издржи товар до 14 тони, додека намалување на неговата тежина од половина. Покрај тоа, компанијата објави детали од алуминиум лист и конектори гориво. Авионот Ербас има 60 илјади. Парчиња, печатени 3Д-печатач Stratasys Fortus компанијата. Други компании воздушната индустрија, исто така, се користи додаток на технологијата на производство. Меѓу нив се: Бел хеликоптер, БАЕ Системи, Bombardier, Боинг, Embraer, Honeywell Воздухопловна, генерал Динамика, Нортроп Груман, Локхид Мартин, Raytheon, Прат и Витни, Ролс-Ројс и SpaceX.

Дигитални додаток технологии веќе се користат во производство на разни производи за широка потрошувачка. Компанијата се материјализира, обезбедување на услуги додаток на производство, во соработка со Hoet Eyeware во производство на очила за корекција на видот и очила за сонце. 3D-модели се предвидени различни облак услуги. Само 3D Warehouse и Sketchup на компанијата понуди 2,7 милиони примероци. Не остануваат во партијата и модната индустрија. РС печатење користи систем за мерење на притисокот на стапалата, за печатење на индивидуални табани. Дизајнерите се експериментира со бикини, чевли и фустани.

брзо Текара

Под брзо Текара разбере создавање на прототип производи во најкраток можен рок. Таа е една од главните апликации на додаток на производствени технологии. Прототип - е вид на производи потребни за да се оптимизира на обликот на дел од својата оценка на ергономијата, способности верификација собранието и точноста на изгледот решенија. Тоа е причината зошто на намалување на производство на делови животот може значително да го намали времето за развој. Исто така, прототип може да биде модел дизајниран за аеродинамична и хидродинамиката тестирање или функционалноста верификација куќишта на апарати за домаќинство и медицинска опрема. Многу прототипови создадени како прелиминарни дизајн модели со нијанси во конфигурацијата, бои и боја и така натаму. D. За брзо Текара користи евтина 3Д принтери.

брзо производство

технологија на адитиви во оваа индустрија имаат голема перспектива. производство од мал обем на производи со комплексна геометрија и на специфични материјали честа појава во бродоградба, енергијата, реконструктивна хирургија и стоматологија, воздушната индустрија. Директен одгледување на метални производи е мотивиран од економски експедитивност, како овој начин на производство е помалку скапи. Со користење на додаток технологии направи работни тела турбини и шахти, имплантати и протези, резервни делови за автомобили и авиони.

Развојот на брзи производство и придонесе за значително зголемување на бројот на достапни метал во прав материјали. Ако во 2000 година имало 5-6 видови на прав, сега нуди широк спектар изнесуваат десетици песни од структурни челик за благородни метали и superalloys.

Ветувачки и технологија на адитиви во механички инженеринг, каде што тие може да се користи во производството на алатки и алатки за сериско производство - Влошки за инјектирање во калапи, калапи, шаблони.

Ultimaker 2 - најдобрите 3D-печатач во 2016 година

Според мислењето на чип списание, која ја спроведе тестирање и споредба на карактеристиките на домаќинствата на 3D печатари, најдобрите печатачи 2016 модел Ultimaker 2 компании Ultimaker, Reniforce RF1000 компанија Конрад и Replicator Desktop 3D за печатење компанија MakerBot.

Ultimaker 2+ во нејзината подобрена модел користи симулација технологија со спојување. 3D-печатач разликува најмала дебелина од 0,02 мм, за пресметка на мали време, ниски трошоци за печатење (2600 рубли по 1 кг на материјалот). Главни карактеристики:

• големината на работната комора - 223 x 223 x 305 mm;
• тежина - 12.3 kg;
• големината на главата - 0.25 / 0.4 / 0.6 / 0.8 mm;
• умре температура - 180-260 ° C;
• резолуција слој - 150-60 / 200-20 / 400-20 / 600-20 микрони;
• Брзина на печатење - 8-24 mm ³ / s;
• прецизност XYZ - 12,5-12,55 микрони;
• материјал - PLA, Abs, со дијаметар од CPE 2.85 mm;
• Софтвер - Cura;
• Поддржани типови на фајлови - STL, OBJ, АМФ;
• потрошувачка на енергија - 221 W;
• цена - 1895 евра, а еврото основниот модел 2495 продолжен.

Според коментарите на клиентите, печатачот е лесен за инсталација и употреба. Прослава на висока резолуција, само-прилагодување кревет, голем избор на материјал кој се користи, употребата на софтвер со отворен код. Недостатоците вклучуваат печатачот отворен дизајн на печатач, кој може да резултира со изгореници од топла материјал.

LulzBot Мини 3D за печатење

Во својот преглед на списанието PC Magazine Ultimaker 2 и Replicator Desktop 3D печатач, исто така, влезе во првите три, но тука на прво место беше печатач LulzBot Мини 3D печатач. неговите спецификации се како што следува:

• големината на работната комора - 152 x 152 x 158 mm;
• Тежина - 8,55 kg;
• умре температура - 300 ° C;
• дебелина на слојот - 0.05-0.5 mm;
• Брзина на печатење - 275 mm / s на висина од 0,18 mm слој;
• материјал - Pla, ABS, колковите, PVA, Pett, полиестер, најлон, поликарбонат, PETG, PCTE, PC-ABS и други дијаметар од 3 mm.
• Софтвер - Cura, OctoPrint, BotQueue, Slic3r, Printrun, MatterControl итн;.
• потрошувачка на енергија - 300 W;
• цена - $ 1 250.

Sciaky EBAM 300

Еден од најдобрите индустриски машини додаток на производство е EBAM 300 компании Sciaky. пиштол електрони, зрак предизвикува метални слоеви со брзина до 9 kg на час.

• големината на работната комора - 5791 x 1219 x 1219 mm;
• притисокот на вакуум комора - 1x10 ^-4 Torr;
• потрошувачка на енергија - до 42 kW при напон од 60 kV;
• технологија - пресување;
• материјал - титаниум и легури на титаниум, Танталови, заштитна обвивка, волфрам, ниобиум, од нерѓосувачки челик, алуминиум, челик, бакар-никел легура (70/30 и 30/70);
• максималниот износ - 8605,2 литри;
• цена - 250 илјади САД долари ..

Адитив технологии во Русија

индустриски-одделение машини во Русија не се произведуваат. Додека само се развива во "Росатом", ласерски центар на MSTU. Бауман Универзитетот "STANKIN" Политехничкиот универзитет во Санкт Петербург, Урал Сојузна универзитет. "Voronezhselimmash", за производство на образовни и домашните со 3D печатари "Алфа", се развива комерцијален адитиви растение.

Истата ситуација со снабдувањето. Лидерот на развој на прав и во прав формулации во Русија е VIAM. Тие создадоа прашок за додаток технологии се користат во реставрација на турбина сечила, по налог на перм "авионски мотори». Напредокот е и на серуски Институтот за светлина легури (тркала). Случувања се различни инженеринг центри во Руската Федерација. "Rostec", Урал филијала на Руската академија на науките, UFU води нивниот развој. Но, сепак тие не се во состојба да ги задоволи дури и мала побарувачка на 20 тони прав годишно.

Во оваа смисла, Владата даде инструкции на Министерството за образование, Министерството за економски развој, Министерството за индустрија, Министерството за комуникации, Руската академија на науките, Fano "Роскосмос", "Росатом", "Rosstandart" развојни институции да се воспостави координиран развој на програми и истражувања. За тоа се предлага да се доделат дополнителни буџетски средства, како и да се разгледа можноста за ко-финансирање на сметка на Националниот фонд за заштита и од други извори. Препорачливо е да се поддржи новата технологија на производство, во Vol. Х. Покрај тоа, mers "Rosnano" Фондот "Сколково", Агенцијата за извоз "EXIAR", "Vnesheconombank". Владата, исто така е претставена од страна на Министерството за индустрија и трговија, ќе подготви дел од државната програма за развој и унапредување на индустриска конкурентност.