Mythos Nr. 1.Der 3D-Druck erfolgt praktisch ohne menschliches Eingreifen.
Wenn viele Leute vom 3D-Druck hören,
Aber die Schlüsselrolle bei der Konstruktion des Objekts spielt seine3D-Modell. Es ist eine Karte, auf der das fertige Produkt aufgebaut wird. Die Qualität und Eigenschaften des zukünftigen Fachs hängen von seinem detaillierten Studium ab. Hier ist die Beteiligung von Spezialisten mit hohen Kompetenzen in den Bereichen Design, Technologie und Materialien gefragt.
In der industriellen Produktion der Aufbau eines 3D-Modellsdurchgeführt in den computergestützten Designsystemen AutoCAD. Der Konstrukteur erstellt gemäß den technischen Spezifikationen und unter Verwendung verschiedener Berechnungsmethoden die Geometrie des zukünftigen Produkts. Auch wenn ein 3D-Modell bereits existiert und nicht von Grund auf neu erstellt werden muss, erfolgt seine topologische Optimierung in AutoCAD-Programmen – Redesign für die additive Fertigung.
Ziel dieses Prozesses ist die Abkehr von KnotenpunktenSpannung und Beseitigung dünnwandiger Elemente, die während des Druckvorgangs Risse oder andere Schäden verursachen könnten. Zusammen mit dem 3D-Modell wird auch die Position der technologischen Stützen entworfen – Stützstrukturen, die für die optimale Platzierung des Teils auf der Plattform, die Wärmeableitung und die Reduzierung des Verformungsrisikos beim Drucken des Produkts erforderlich sind. Dem Drucken geht auch der Prozess der Entwicklung technologischer Konstruktionsweisen voraus, an dem der Produktionsingenieur arbeitet.
Als nächstes, basierend auf dem vorbereiteten 3D-Modell,Der Drucker druckt selbstständig und arbeitet manchmal mehrere Tage hintereinander. Zuvor muss jedoch die Ausrüstung vorbereitet werden – stellen Sie sicher, dass die Bauplattform eben ist und sich alle Mechanismen ordnungsgemäß bewegen. Auch Pulver wird nicht einfach in einen 3D-Drucker gegossen, sondern durchläuft die Stufen der Eingangskontrolle und Aufbereitung.
Ein weiterer obligatorischer Schritt im Produktproduktionszyklus, der die Beteiligung des Menschen erfordert, ist die Nachbearbeitung.
Mythos Nr. 2: Ein fertiges Produkt kommt aus einem 3D-Drucker.
Viele Leute denken an 3D-Druck, wie er ist.in Filmen gezeigt. Roboterinstallationen erstellen in wenigen Minuten Superheldenkostüme und drucken Elemente von Raumschiffen. Die Technologie strebt natürlich danach, aber heute müssen alle Produkte, die aus dem Drucker entfernt werden, nachbearbeitet werden.
Um inneren Stress abzubauen, derwährend des Druckprozesses auftritt, wird das Produkt abwechselnd erhitzt und gekühlt. Auf diese Weise erreicht es die vollen mechanischen Eigenschaften. Dann werden technologische Stützen abgeschnitten - sie haben ihre Funktion bereits erfüllt. Die Entfernung von überschüssigem Pulver und die Oberflächenbehandlung des Produkts erfolgen mit einer Sandstrahlkammer. Wenn eine absolute Glätte der Oberflächen erreicht werden muss, werden Fräs-, Dreh-, Elektrochemie- und Schleifmaschinen eingesetzt. Bei Kunststoffprodukten wird manchmal eine chemische Nachbehandlung mit Aceton oder anderen Lösungsmitteln verwendet.
Mythos Nr. 3: Sie können alles in 3D drucken
Innovationen im Bereich der additiven Technologienerscheinen jedes Jahr und übersteigen bereits unsere Vorstellungskraft. Gedruckt werden bereits Kunstfleischsteaks, ein menschliches Herz und ein ganzes Haus. Es scheint, dass die Möglichkeiten der additiven Fertigung endlos sind und ein 3D-Drucker alles kann. Aber jetzt gibt es mehrere Einschränkungen in Bezug auf die Größe und das Material des Produkts - es ist unmöglich, sehr große und sehr kleine Objekte zu erstellen.
Zum Beispiel das Zentrum für Additive TechnologienInstallation mit einer Baukammer von bis zu einem halben Meter, der größte Drucker in Russland, der auf der Technologie des selektiven Laserschmelzens basiert. Dort werden bereits Elemente russischer Flugzeugtriebwerke „gezüchtet“.
„Innovationen im Bereich der additiven Technologien erscheinen jedes Jahr“
Die Möglichkeiten von Polymerdruckern sind viel umfassender –Einer von ihnen, der im Guinness-Buch der Rekorde aufgeführt ist, kann Objekte mit einer Länge von bis zu 30 m herstellen. Im Jahr 2017 wurde ein monolithisches Boot mit einem Gewicht von 2 Tonnen und einer Länge von 7 m darauf gedruckt. Das kleinste auf einem 3D-Drucker gedruckte Objekt ist ein Schiff . Seine Länge ist zwei- bis dreimal geringer als die Dicke eines menschlichen Haares – nur 30 Mikrometer (0,03 mm).
Sogar Häuser werden bereits mit 3D-Druckern erstellt.Ein Baudrucker funktioniert ähnlich wie ein FDMD-Drucker, der Kunststoffprodukte druckt, nur dass anstelle von Polymermaterialien Zementmischungen als „Tinte“ verwendet werden. Dieser Mechanismus ist viel größer. Das größte 3D-gedruckte Gebäude der Welt misst 641 Quadratmeter. m. und befindet sich in den Vereinigten Arabischen Emiraten.
Andere Einschränkungen in der additiven Fertigunghängen nicht mit der Bauraumgröße des 3D-Druckers zusammen, sondern mit dem verwendeten Material. Während des Druckvorgangs befindet es sich in einem flüssigen oder geschmolzenen Zustand, daher sollte es normalerweise schmelzen. Holz-, Stoff- oder Papierobjekte können noch nicht bedruckt werden, da sie verbrennen, bevor das Material geschmolzen werden kann. Obwohl Sie hier eine Lücke finden können: Wenn Sie zerkleinerte Zellulosefasern mit einem Gel auf Wasserbasis mischen und dann das Objekt einfrieren und ihm allmählich Wasser entziehen, erhalten Sie Produkte aus einem holzähnlichen Material.
Mythos Nummer 4.3D-gedruckte Produkte sind von schlechterer Qualität
Optisch sieht der 3D-Druckprozess wie ein schichtweiser Materialauftrag aus. Dabei stellt sich möglicherweise die Frage: Wie fest sind die Schichten miteinander verbunden?
Beim 3D-Druck können mehrere Defekte auftreten,Daher ist es wichtig, den technologischen Prozess zu verfolgen. Viel hängt von der Qualität der Materialien ab. In der industriellen Produktion werden alle Metallpulver einer Eingangskontrolle unterzogen, dieser Prozess ist durch Normen geregelt. Auch wenn das Material zertifiziert ist, ist es sehr wichtig, die Bedingungen für eine ordnungsgemäße Lagerung zu beachten: Feuchtigkeit und Nässe vermeiden, in einer speziellen Verpackung aufbewahren. Wenn Sie den Zustand der Düse nicht prüfen, die Temperatur oder die Druckgeschwindigkeit falsch einstellen, kann es zu Fehlausrichtungen der Schichten, Überhitzung oder anderen Defekten kommen.
Wenn alle Bedingungen erfüllt sind, dann das ProduktDie Eigenschaften sind nicht unterlegen und übertreffen oft sogar die mit traditionellen Methoden hergestellten Analoga. Vergleicht man zwei Aluminiumobjekte unter dem Mikroskop, so weist das Druckprodukt eine dichtere Struktur auf.
„Wenn alle Bedingungen erfüllt sind, wird das Produkt in seinen Eigenschaften nicht unterlegen sein und oft sogar das mit traditionellen Methoden hergestellte Analog übertreffen.“
Mythos Nr. 5.3D-Druck ist umweltfreundlich
Der 3D-Druck gilt als umweltfreundlich, da bei dieser Art der Produktion wenig Abfall entsteht. Tatsächlich handelt es sich hierbei um ein komplexes Thema, über das es noch keinen Konsens gibt.
3D-Drucker verbrauchen viel Strom undHinterlassen Sie einen großen CO2-Fußabdruck: Das ATKINS-Projekt fand heraus, dass die Herstellung eines Produkts mit additiven Technologien etwa 7-mal mehr CO2-Emissionen verursacht als die Herstellung von Spritzgussprodukten.
Aber der Einsatz additiver Technologien ist unerlässlichreduziert Abfall und Materialverbrauch. CIM (Materialnutzungsfaktor) bei der Herstellung von Gussteilen überschreitet 40 % nicht, bei additiven Technologien nähert sich dieser Wert 100 %. Additive Technologien tragen auch dazu bei, das Gewicht des Endprodukts zu reduzieren. Die Reduzierung des Gewichts eines Flugzeugs um 100 kg kann über den gesamten Lebenszyklus bis zu 1,3 Millionen Tonnen CO2 einsparen.
Weiter lesen:
Eine außer Kontrolle geratene chinesische Rakete wird bald auf die Erde zurückfallen. Was ist los
Wissenschaftler filmten eine seltsame Kreatur mit Tentakeln, die sie für eine Blume hielten
Meeresarchäologen finden Wrackteile eines mittelalterlichen Schiffswracks