Процесс аддитивного производства

Процесс аддитивного производства
Аддитивное производство (иногда называемое быстрым прототипированием или 3D-печатью) — это метод производства, при котором слои материала накладываются друг на друга для создания твердого объекта. В то время как существует много различных технологий 3D-печати, эта статья будет посвящена общему процессу от проектирования до финальной части. Независимо от того, является ли конечная часть быстрым прототипом или конечной функциональной частью, общий процесс не меняется.
От первоначального проектирования CAD до 3D-печатной детали аддитивное производство следует общей серии шагов
1. САПР
Создание цифровой модели является первым шагом в процессе аддитивного производства. Наиболее распространенным методом получения цифровой модели является автоматизированное проектирование (САПР). Существует широкий спектр бесплатных и профессиональных CAD-программ, совместимых с аддитивным производством. Обратный инжиниринг также может быть использован для создания цифровой модели с помощью 3D-сканирования. При проектировании аддитивного производства необходимо учитывать несколько конструктивных соображений. Они обычно фокусируются на ограничениях геометрии элементов и требованиях к опорным или аварийным отверстиям и варьируются в зависимости от технологии.
2. Преобразование STL и манипулирование файлами
Критическим этапом процесса аддитивного производства, который отличается от традиционной методологии производства, является требование преобразования CAD - модели в файл STL (стереолитография). STL использует треугольники (полигоны) для описания поверхностей объекта. Существует несколько ограничений модели, которые следует учитывать перед преобразованием модели в файл STL, включая физический размер, водонепроницаемость и количество полигонов. После создания файла STL файл импортируется в программу slicer. Эта программа берет файл STL и преобразует его в G-код. G-code-это язык программирования с числовым программным управлением (ЧПУ). Он используется в автоматизированном производстве (CAM) для управления автоматизированными станками (включая станки с ЧПУ и 3D-принтеры). Программа slicer также позволяет разработчику настраивать параметры построения, включая поддержку, высоту слоя и ориентацию детали.
3. Печать
3D-печатные машины часто состоят из множества мелких и сложных деталей, поэтому правильное обслуживание и калибровка имеют решающее значение для получения точных отпечатков. На этом этапе печатный материал также загружается в принтер. Сырье, используемое в аддитивном производстве, часто имеет ограниченный срок годности и требует осторожного обращения. Хотя некоторые процессы дают возможность перерабатывать избыток материала, повторное использование может привести к снижению свойств материала, если его не заменять регулярно. Большинство машин аддитивного производства не нуждаются в мониторинге после начала печати. Машина будет следовать автоматизированному процессу, и проблемы обычно возникают только тогда, когда у машины заканчивается материал или есть ошибка в программном обеспечении.
4. Удаление отпечатков
Для некоторых технологий аддитивного производства удаление печати так же просто, как отделение печатной части от платформы сборки. Для других более промышленных методов 3D-печати удаление отпечатка является высокотехническим процессом, включающим точное извлечение готового изделия из камеры печати. Эти методы требуют сложных процедур удаления и высококвалифицированных операторов машин.
5. Постобработка
Процедуры постобработки опять же различаются в зависимости от технологии принтера. SLA требует, чтобы компонент отверждался под ультрафиолетовым излучением перед обработкой, металлические детали часто нуждаются в «отпуске» в печи, в то время как детали FDM можно обрабатывать сразу. Большинство материалов для 3D-печати могут быть отшлифованы, а другие методы постобработки, полировку и окраску, применяются для подготовки печати к конечному использованию.