Vi fandt ud af, hvorfor 3D-print er farligt. De vigtigste myter om teknologi

Myte nr. 1.3D-print foregår næsten uden menneskelig indgriben 

Når mange mennesker hører om 3D-print,

repræsentere den centrale del af en 3D-printer,som fordeler forbrugsstoffer lag for lag – sådan fødes et nyt produkt. Der er et forkert indtryk af, at hele den additive fremstillingscyklus kun består af driften af ​​udstyret, og en person er næsten ikke involveret i dette - han tænder kun 3D-printeren og indlæser polymer, metalpulver eller andet materiale i den.

Men nøglerollen i konstruktionen af ​​objektet spilles af dens3D model. Det er et kort, som det færdige produkt skal bygges på. Kvaliteten og karakteristikaene af det fremtidige emne afhænger af dets detaljerede undersøgelse. Her er der brug for deltagelse af specialister med høje kompetencer inden for design, teknologi og materialer.

I industriel produktion, opbygning af en 3D-modeludføres i AutoCAD computerstøttede designsystemer. Designingeniøren skaber i overensstemmelse med de tekniske specifikationer og ved hjælp af forskellige beregningsmetoder geometrien for det fremtidige produkt. Selvom en 3D-model allerede eksisterer og ikke skal bygges fra bunden, udføres dens topologiske optimering i AutoCAD-programmer - redesign til additiv fremstilling. 

Denne proces har til formål at bevæge sig væk fra hubsstress og eliminering af tyndvæggede elementer, der kan forårsage revner eller anden skade under udskrivningsprocessen. Sammen med 3D-modellen er placeringen af ​​teknologiske understøtninger også designet - understøttende strukturer, der er nødvendige for optimal placering af delen på platformen, varmefjernelse og reduktion af risikoen for deformation under udskrivning af produktet. Forud for udskrivning sker også processen med at udvikle teknologiske konstruktionstilstande, som produktionsingeniøren arbejder på.

Dernæst, baseret på den forberedte 3D-model,printeren udskriver på egen hånd, nogle gange arbejder den flere dage i træk. Men før dette skal udstyret forberedes – sørg for, at byggeplatformen er i vater, og at alle mekanismer bevæger sig, som de skal. Selv pulver hældes ikke blot i en 3D-printer, men går gennem stadierne med indgående kontrol og forberedelse. 

Et andet obligatorisk trin i produktproduktionscyklussen, der kræver menneskelig deltagelse, er efterbehandling.

Myte #2: Et færdigt produkt kommer ud af en 3D-printer.

Mange mennesker tænker på 3D-print, som det er.vist i film. Robotinstallationer på få minutter skaber superheltekostumer og print elementer af rumskibe. Teknologien stræber selvfølgelig efter dette, men i dag skal alle produkter, der fjernes fra printeren, efterbehandles.

For at lindre indre stress, somopstår under udskrivningsprocessen, gennemgår produktet skiftende opvarmnings- og afkølingsprocedurer. På denne måde opnår den fulde mekaniske egenskaber. Så er teknologiske understøttelser afskåret - de har allerede udfyldt deres funktion. Fjernelse af overskydende pulver og overfladebehandling af produktet udføres ved hjælp af et sandblæsningskammer. Hvis det er nødvendigt at opnå absolut glathed af overflader, anvendes fræse-, drejnings-, elektrokemiske og slibemaskiner. Til plastprodukter anvendes nogle gange kemisk efterbehandling med acetone eller andre opløsningsmidler.

Myte #3: Du kan 3D-printe hvad som helst

Innovationer inden for additive teknologierdukker op hvert år og overgår allerede vores fantasi. Syntetiske kødbøffer, et menneskehjerte og et helt hus er allerede ved at blive trykt. Det ser ud til, at mulighederne for additiv fremstilling er uendelige, og en 3D-printer kan alt. Men nu er der flere begrænsninger relateret til produktets størrelse og materiale - det er umuligt at skabe meget store og meget små genstande.

Center for Additive Technologies har f.eksinstallation med et konstruktionskammer op til en halv meter, den største printer i Rusland baseret på selektiv lasersmelteteknologi. Elementer af russiske flymotorer bliver allerede "dyrket" der.

"Innovationer inden for additive teknologier dukker op hvert år"

Polymerprinternes muligheder er meget bredere -en af ​​dem, der er opført i Guinness Book of Records, kan skabe objekter op til 30 m lange. I 2017 blev en monolitisk båd, der vejede 2 tons og 7 m lang, printet på den. Den mindste genstand printet på en 3D-printer er et skib . Dens længde er 2-3 gange mindre end tykkelsen af ​​et menneskehår - kun 30 mikrometer (0,03 mm). 

Selv huse bliver allerede skabt ved hjælp af 3D-printere.En byggeprinter fungerer på samme måde som en FDMD-printer, der udskriver plastprodukter, kun i stedet for polymermaterialer bruges cementblandinger som "blæk". Denne mekanisme er meget større i størrelse. Verdens største 3D-printede bygning måler 641 kvadratmeter. m. og er beliggende i UAE.  

Andre begrænsninger i additiv fremstillinger ikke relateret til størrelsen af ​​3D-printerens byggekammer, men til det anvendte materiale. Under udskrivningsprocessen er den i flydende eller smeltet tilstand, derfor bør den smelte normalt. Træ-, stof- eller papirgenstande kan endnu ikke printes, da de vil brænde, før materialet kan smeltes. Selvom du her kan finde et smuthul: hvis du blander knuste cellulosefibre med en vandbaseret gel og derefter fryser genstanden og gradvist fjerner vand fra den, får du produkter lavet af et materiale, der ligner træ.

Myte nummer 4.3D-printede produkter er af dårligere kvalitet

Visuelt ser 3D-printprocessen ud som lag-for-lag påføring af materiale. Dette kan rejse spørgsmålet: Hvor fast er lagene forbundet med hinanden? 

Ved 3D-printning kan der opstå flere defekter,derfor er det vigtigt at følge den teknologiske proces. Meget afhænger af kvaliteten af ​​materialerne. I industriel produktion gennemgår alle metalpulvere inputkontrol, denne proces er reguleret af standarder. Selvom materialet er certificeret, er det meget vigtigt at overholde betingelserne for korrekt opbevaring: undgå fugt og fugt, anbring i en speciel pakke. Hvis du ikke tjekker dysens tilstand, indstiller temperaturen eller udskriftshastigheden forkert, kan der opstå fejljustering af lag, overophedning eller andre defekter.

Hvis alle betingelser er opfyldt, så produktetegenskaber vil ikke give efter, og ofte endda overgå analogen lavet ved traditionelle metoder. Hvis man sammenligner to aluminiumsgenstande under et mikroskop, vil det trykte produkt have en tættere struktur.

"Hvis alle betingelser er opfyldt, vil produktet ikke være ringere med hensyn til egenskaber og ofte endda overgå analogen fremstillet ved traditionelle metoder"

Myte nr. 5.3D-print er miljøvenligt 

3D-print anses for at være miljøvenligt, da denne type produktion efterlader lidt affald. Faktisk er dette et komplekst spørgsmål, som der endnu ikke er konsensus om. 

3D-printere bruger meget strøm ogefterlade et stort kulstofaftryk: ATKINS-projektet fandt ud af, at produktionen af ​​et produkt ved hjælp af additivteknologier tegner sig for cirka 7 gange mere CO2-udledning end produktionen af ​​sprøjtestøbte produkter.

Men brugen af ​​additive teknologier er afgørendereducerer spild og anvendte materialer. CIM (materialeudnyttelsesfaktor) ved fremstilling af støbning overstiger ikke 40%, for additivteknologier nærmer dette tal sig 100%. Additive teknologier hjælper også med at reducere vægten af ​​det endelige produkt. At reducere et flys vægt med 100 kg kan spare op til 1,3 millioner tons CO2 gennem hele dets livscyklus.

Læs mere:

En kinesisk raket, der er ude af kontrol, vil snart falde tilbage til Jorden. Hvad sker der

Forskere filmede et mærkeligt væsen med fangarme, som de forvekslede med en blomst

Marinearkæologer finder vrag fra middelalderens skibsvrag