Mýtus č. 1.3D tisk probíhá prakticky bez lidského zásahu
Když mnoho lidí slyší o 3D tisku,
Klíčovou roli při stavbě objektu ale hraje jeho3D model. Je to mapa, na které se bude stavět hotový výrobek. Kvalita a charakteristika budoucího předmětu závisí na jeho podrobném studiu. Zde je nutná účast specialistů s vysokými kompetencemi v oblasti designu, technologie a materiálů.
V průmyslové výrobě sestavení 3D modeluprováděné v počítačově podporovaných konstrukčních systémech AutoCAD. Konstruktér v souladu s technickými specifikacemi a pomocí různých výpočtových metod vytvoří geometrii budoucího produktu. I když 3D model již existuje a není třeba jej stavět od začátku, jeho topologická optimalizace se provádí v programech AutoCAD – přepracování pro aditivní výrobu.
Tento proces je zaměřen na odklon od uzlůnapětí a eliminaci tenkostěnných prvků, které by mohly způsobit praskliny nebo jiné poškození během procesu tisku. Společně s 3D modelem je navrženo i umístění technologických podpor – nosných konstrukcí nutných pro optimální umístění dílce na platformě, odvod tepla a snížení rizika deformace při tisku produktu. Tisku také předchází proces vývoje technologických konstrukčních režimů, na kterém výrobní inženýr pracuje.
Dále na základě připraveného 3D modelutiskárna tiskne sama, někdy pracuje několik dní v řadě. Před tím je ale potřeba připravit vybavení — ujistěte se, že je stavební plošina rovná a všechny mechanismy se pohybují tak, jak mají. Dokonce i prášek není jednoduše nasypán do 3D tiskárny, ale prochází fázemi vstupní kontroly a přípravy.
Další povinnou fází výrobního cyklu produktu, která vyžaduje lidskou účast, je následné zpracování.
Mýtus č. 2: Hotový produkt vychází z 3D tiskárny.
Mnoho lidí si představí 3D tisk takový, jaký je.zobrazený ve filmech. Robotické instalace během několika minut vytvoří kostýmy superhrdinů a tiskové prvky vesmírných lodí. Technologie se o to samozřejmě snaží, ale dnes všechny produkty odebrané z tiskárny potřebují následné zpracování.
Ke zmírnění vnitřního stresu, kterýdochází během procesu tisku, produkt prochází střídavým zahříváním a chlazením. Tímto způsobem dosahuje plných mechanických vlastností. Poté jsou technologické podpěry odříznuty - svou funkci již splnily. Odstranění přebytečného prášku a povrchová úprava výrobku se provádí pomocí pískovací komory. Pokud je potřeba dosáhnout absolutní hladkosti povrchů, pak se používají frézovací, soustružnické, elektrochemické a brusky. U plastových výrobků se někdy používá chemická dodatečná úprava acetonem nebo jinými rozpouštědly.
Mýtus č. 3: 3D tisknout můžete cokoliv
Inovace v oblasti aditivních technologiíse objevují každý rok a již předčí naši představivost. Už se tisknou syntetické masové steaky, lidské srdce a celý dům. Zdá se, že možnosti aditivní výroby jsou nekonečné a 3D tiskárna dokáže cokoliv. Nyní však existuje několik omezení souvisejících s velikostí a materiálem produktu - není možné vytvářet velmi velké a velmi malé objekty.
Například Centrum aditivních technologií máinstalace s konstrukční komorou do půl metru, největší tiskárna v Rusku založená na technologii selektivního laserového tavení. Už se tam „pěstují“ prvky ruských leteckých motorů.
„Inovace v oblasti aditivních technologií se objevují každý rok“
Možnosti polymerových tiskáren jsou mnohem širší -jeden z nich, zapsaný v Guinessově knize rekordů, dokáže vytvořit předměty dlouhé až 30 m. V roce 2017 na něm byla vytištěna monolitická loď o váze 2 tuny a délce 7 m. Nejmenší objekt vytištěný na 3D tiskárně . Jeho délka je 2–3krát menší než tloušťka lidského vlasu – pouhých 30 mikrometrů (0,03 mm).
I domy se již vytvářejí pomocí 3D tiskáren.Stavební tiskárna funguje podobně jako FDMD tiskárna, která tiskne plastové výrobky, jen místo polymerních materiálů se jako „inkoust“ používají cementové směsi. Tento mechanismus má mnohem větší rozměry. Největší 3D tištěná budova na světě měří 641 metrů čtverečních. m. a nachází se v SAE.
Další omezení v aditivní výroběnesouvisí s velikostí konstrukční komory 3D tiskárny, ale s použitým materiálem. Během procesu tisku je v kapalném nebo roztaveném stavu, proto by se měl normálně roztavit. Dřevěné, látkové nebo papírové předměty zatím nelze tisknout, protože shoří dříve, než se materiál roztaví. I když zde můžete najít mezeru: pokud smícháte drcená celulózová vlákna s gelem na vodní bázi a poté předmět zmrazíte a postupně z něj odstraníte vodu, získáte produkty vyrobené z materiálu podobného dřevu.
Mýtus číslo 4.Produkty 3D tisku jsou horší kvality
Vizuálně proces 3D tisku vypadá jako nanášení materiálu vrstvou po vrstvě. To může vyvolat otázku: jak pevně jsou vrstvy navzájem spojeny?
Při 3D tisku se může objevit několik vad,proto je důležité dodržovat technologický postup. Hodně záleží na kvalitě materiálů. V průmyslové výrobě všechny kovové prášky procházejí vstupní kontrolou, tento proces je regulován normami. I když je materiál certifikován, je velmi důležité dodržovat podmínky pro správné skladování: vyvarujte se vlhkosti a vlhkosti, vložte do speciálního obalu. Pokud nezkontrolujete stav trysky, špatně nastavíte teplotu nebo rychlost tisku, může dojít k nesouososti vrstev, přehřátí nebo jiným závadám.
Pokud jsou splněny všechny podmínky, pak produktvlastnosti nebudou horší a často dokonce předčí analog vyrobený tradičními metodami. Pokud porovnáte dva hliníkové předměty pod mikroskopem, vytištěný produkt bude mít hustší strukturu.
„Pokud jsou splněny všechny podmínky, pak produkt nebude mít horší vlastnosti a často dokonce překoná analog vyrobený tradičními metodami“
Mýtus č. 5.3D tisk je šetrný k životnímu prostředí
3D tisk je považován za šetrný k životnímu prostředí, protože tento typ výroby zanechává málo odpadu. Ve skutečnosti se jedná o komplexní problém, na kterém zatím neexistuje shoda.
3D tiskárny spotřebují hodně elektřiny azanechat velkou uhlíkovou stopu: Projekt ATKINS zjistil, že výroba produktu pomocí aditivních technologií představuje přibližně 7krát více emisí CO2 než výroba vstřikovaných produktů.
Zásadní je ale použití aditivních technologiísnižuje množství odpadu a použitých materiálů. CIM (materiálový faktor využití) při výrobě odlitků nepřesahuje 40 %, u aditivních technologií se toto číslo blíží 100 %. Aditivní technologie také pomáhají snížit hmotnost konečného produktu. Snížení hmotnosti letadla o 100 kg může během celého životního cyklu ušetřit až 1,3 milionu tun CO2.
Přečtěte si více:
Čínská raketa, která se vymkla kontrole, brzy spadne zpět na Zemi. Co se děje
Vědci natočili podivného tvora s chapadly, které si spletli s květinou
Mořští archeologové našli trosky středověkého vraku lodi