Разбрахме защо 3D принтирането е опасно. Основните митове за технологиите

Мит No 1.3D принтирането се извършва почти без човешка намеса

Когато много хора чуят за 3D печат,

Те са централната част на 3D принтера, който разпределя консумативите слой по слой и така се ражда нов продукт.Съществува погрешно впечатление, че целият цикъл на адитивното производство се състои само от работата на оборудването и хората почти не участват в него– включва само 3D принтери и файлове за изтеглянеИма полимер, метален прах или друг материал.

Но ключова роля в изграждането на обекта играе неговата3D модел. Това е карта, върху която ще бъде изграден готовият продукт. Качеството и характеристиките на бъдещия предмет зависят от неговото подробно проучване. Тук е необходимо участието на специалисти с високи компетенции в областта на дизайна, технологиите и материалите.

В промишленото производство изграждането на 3D модел се извършва в компютърно проектирани системи AutoCAD.В съответствие с техническото задание и използвайки различни методи за изчисление, инженерът по проектиране създаваДори ако вече съществува 3D модел и не е необходимо да бъде изграден от нулата, програмите на AutoCAD извършват своята топологична оптимизация – редизайн за адитивно производство. 

Този процес е насочен към премахване на концентраторите на напрежение и премахване на тънкостенните елементи, което може да доведе до процеса на печатНаред с 3D модела е проектирано и разположението на технологичните опори , т.е. поддържащи конструкции, необходими за оптималното разположение на частта върху платформата, разсейване на топлината и намаляване на риска от деформация по време на отпечатването на продукта. Печатът е предшестван и от процеса на разработване на технологични начини на конструиране, върху който той работиПроцесен инженер.

След това, въз основа на подготвения 3D модел, принтерът печата самостоятелно, като понякога работи няколко дни подред.Но преди това трябва да подготвите хардуера - уверете се, че платформата за изграждане си струвадори праха в 3D принтераТя не просто заспива, а преминава през етапите на входящ контрол и подготовка. 

Друг задължителен етап в производствения цикъл на даден продукт, където се изисква човешко участие, е последващата обработка.

Мит №2: Завършеният продукт излиза от 3D принтер.

Много хора мислят за 3D принтирането така, както е.показани във филми. Роботизирани инсталации за няколко минути създават костюми на супергерои и отпечатват елементи на космически кораби. Технологията, разбира се, се стреми към това, но днес всички продукти, извадени от принтера, се нуждаят от последваща обработка.

За облекчаване на вътрешния стрес, койтовъзниква по време на процеса на печат, продуктът преминава през редуващи се процедури на нагряване и охлаждане. По този начин се постигат пълни механични свойства. След това се прекъсват технологичните опори - те вече са изпълнили функцията си. Отстраняването на излишния прах и повърхностната обработка на продукта се извършват с помощта на пясъкоструйна камера. Ако е необходимо да се постигне абсолютна гладкост на повърхностите, тогава се използват фрезови, стругови, електрохимични и шлифовъчни машини. За пластмасови продукти понякога се използва химическа последваща обработка с ацетон или други разтворители.

Мит №3: Можете да 3D отпечатате всичко

Иновации в областта на адитивните технологиисе появяват всяка година и вече надминават въображението ни. Вече се печатат пържоли от синтетично месо, човешко сърце и цяла къща. Изглежда, че възможностите на адитивното производство са безкрайни и един 3D принтер може да направи всичко. Но сега има няколко ограничения, свързани с размера и материала на продукта - невъзможно е да се създават много големи и много малки обекти.

Например Центърът за адитивни технологии имаинсталация с конструктивна камера до половин метър, най-големият принтер в Русия, базиран на технология за селективно лазерно топене. Там вече се „отглеждат“ елементи от руски самолетни двигатели.

„Иновации в областта на адитивните технологии се появяват всяка година“

Възможностите на полимерните принтери са много по-широки – един от тях, вписан в Книгата на рекордите на Гинес, можеПрез 2017 г. върху нея е отпечатана монолитна лодка с тегло 2 тона и дължина 7 м.Дължината му е 2-3 пъти по-малка от дебелината на човешки косъм – само 30 микрометра (0,03 мм). 

С помощта на 3D принтери те вече създават дори у дома.Той работи по аналогия с FDMD принтер, който отпечатва пластмасови продукти, но вместо полимерни материали, циментовите смеси се използват като "мастило".Най-голямата 3D принтирана сграда в светаПлощта е 641 кв.м. и се намира в ОАЕ.  

Други ограничения в адитивното производствоне са свързани с размера на камерата за изграждане на 3D принтера, а с използвания материал. По време на процеса на печат той е в течно или разтопено състояние, следователно трябва да се стопи нормално. Предмети от дърво, плат или хартия все още не могат да бъдат отпечатани, тъй като те ще изгорят, преди материалът да може да се разтопи. Въпреки че тук можете да намерите вратичка: ако смесите натрошени целулозни влакна с гел на водна основа и след това замразите обекта, като постепенно премахнете водата от него, ще получите продукти, изработени от материал, подобен на дърво.

Мит номер 4.3D принтираните продукти са с по-лошо качество

Визуално процесът на 3D печат изглежда като нанасяне на материала слой по слой.Възниква въпросът: колко здраво слоевете се свързват помежду си? 

При 3D печат могат да се появят няколко дефекта,затова е важно да се спазва технологичният процес. Много зависи от качеството на материалите. В промишленото производство всички метални прахове се подлагат на входящ контрол, този процес се регулира от стандарти. Дори ако материалът е сертифициран, много е важно да се спазват условията за правилно съхранение: избягвайте влага и влага, поставете в специална опаковка. Ако не проверите състоянието на дюзата, зададете неправилно температурата или скоростта на печат, може да възникне неправилно подравняване на слоевете, прегряване или други дефекти.

Ако всички условия са изпълнени, тогава продуктътсвойства няма да бъдат по-ниски, а често дори надминават аналога, направен по традиционни методи. Ако сравните два алуминиеви обекта под микроскоп, отпечатаният продукт ще има по-плътна структура.

„Ако са изпълнени всички условия, тогава продуктът няма да бъде по-нисък по свойства и често дори ще надмине аналога, произведен по традиционни методи“

Мит No 5.3D принтирането е екологично 

Смята се, че 3D принтирането е екологично, тъй като този вид производство оставяВсъщност това е сложен въпрос, в който все още няма отпадъци.Консенсус. 

3D принтерите консумират много електроенергия иоставят голям въглероден отпечатък: Проектът ATKINS установи, че производството на продукт, използващ адитивни технологии, води до приблизително 7 пъти повече CO2 емисии, отколкото производството на шприцовани продукти.

Но използването на адитивни технологии е от съществено значениенамалява отпадъците и използваните материали. CIM (коефициент на използване на материала) при производството на отливки не надвишава 40%, за адитивните технологии тази цифра се доближава до 100%. Адитивните технологии също помагат за намаляване на теглото на крайния продукт. Намаляването на теглото на самолет със 100 кг може да спести до 1,3 милиона тона CO2 през целия му жизнен цикъл.

Прочетете още:

Излязла извън контрол китайска ракета скоро ще падне обратно на Земята. Какво се случва

Учени заснеха странно създание с пипала, което сбъркаха с цвете

Морски археолози откриват останки от средновековни корабокрушения