Μύθος Νο. 1.Η τρισδιάστατη εκτύπωση πραγματοποιείται ουσιαστικά χωρίς ανθρώπινη παρέμβαση
Όταν πολλοί άνθρωποι ακούν για τρισδιάστατη εκτύπωση,
Αλλά τον βασικό ρόλο στην κατασκευή του αντικειμένου παίζει τοτρισδιάστατο μοντέλο. Είναι ένας χάρτης στον οποίο θα κατασκευαστεί το τελικό προϊόν. Η ποιότητα και τα χαρακτηριστικά του μελλοντικού θέματος εξαρτώνται από τη λεπτομερή μελέτη του. Εδώ χρειάζεται η συμμετοχή ειδικών με υψηλές ικανότητες στους τομείς του σχεδιασμού, της τεχνολογίας και των υλικών.
Στη βιομηχανική παραγωγή, κατασκευή τρισδιάστατου μοντέλουπραγματοποιείται σε συστήματα σχεδίασης με τη βοήθεια υπολογιστή AutoCAD. Ο σχεδιαστής μηχανικός, σύμφωνα με τις τεχνικές προδιαγραφές και χρησιμοποιώντας διάφορες μεθόδους υπολογισμού, δημιουργεί τη γεωμετρία του μελλοντικού προϊόντος. Ακόμα κι αν ένα τρισδιάστατο μοντέλο υπάρχει ήδη και δεν χρειάζεται να κατασκευαστεί από την αρχή, η τοπολογική του βελτιστοποίηση πραγματοποιείται σε προγράμματα AutoCAD - επανασχεδιασμός για την κατασκευή πρόσθετων.
Αυτή η διαδικασία στοχεύει στην απομάκρυνση από τους κόμβουςκαταπόνηση και εξάλειψη στοιχείων λεπτού τοιχώματος που θα μπορούσαν να προκαλέσουν ρωγμές ή άλλες βλάβες κατά τη διαδικασία εκτύπωσης. Μαζί με το τρισδιάστατο μοντέλο, σχεδιάζεται και η θέση των τεχνολογικών στηρίξεων — δομές στήριξης απαραίτητες για βέλτιστη τοποθέτηση του εξαρτήματος στην πλατφόρμα, αφαίρεση θερμότητας και μείωση του κινδύνου παραμόρφωσης κατά την εκτύπωση του προϊόντος. Της εκτύπωσης προηγείται επίσης η διαδικασία ανάπτυξης τεχνολογικών τρόπων κατασκευής, πάνω στους οποίους εργάζεται ο μηχανικός παραγωγής.
Στη συνέχεια, με βάση το προετοιμασμένο τρισδιάστατο μοντέλο,ο εκτυπωτής εκτυπώνει μόνος του, μερικές φορές λειτουργεί για αρκετές ημέρες στη σειρά. Αλλά πριν από αυτό, ο εξοπλισμός πρέπει να προετοιμαστεί— βεβαιωθείτε ότι η πλατφόρμα κατασκευής είναι επίπεδη και ότι όλοι οι μηχανισμοί κινούνται όπως θα έπρεπε. Ακόμη και η σκόνη δεν χύνεται απλώς σε έναν τρισδιάστατο εκτυπωτή, αλλά περνά από τα στάδια του εισερχόμενου ελέγχου και προετοιμασίας.
Ένα άλλο υποχρεωτικό στάδιο στον κύκλο παραγωγής του προϊόντος που απαιτεί ανθρώπινη συμμετοχή είναι η μεταποίηση.
Μύθος #2: Ένα τελικό προϊόν βγαίνει από έναν τρισδιάστατο εκτυπωτή.
Πολλοί άνθρωποι σκέφτονται την τρισδιάστατη εκτύπωση όπως είναι.προβάλλονται σε ταινίες. Οι ρομποτικές εγκαταστάσεις μέσα σε λίγα λεπτά δημιουργούν κοστούμια υπερήρωων και τυπώνουν στοιχεία διαστημόπλοιων. Η τεχνολογία, φυσικά, προσπαθεί για αυτό, αλλά σήμερα όλα τα προϊόντα που αφαιρούνται από τον εκτυπωτή χρειάζονται μεταγενέστερη επεξεργασία.
Για την ανακούφιση του εσωτερικού στρες, το οποίοεμφανίζεται κατά τη διάρκεια της διαδικασίας εκτύπωσης, το προϊόν υποβάλλεται σε εναλλασσόμενες διαδικασίες θέρμανσης και ψύξης. Με αυτόν τον τρόπο επιτυγχάνει πλήρεις μηχανικές ιδιότητες. Στη συνέχεια, οι τεχνολογικές υποστηρίξεις διακόπτονται - έχουν ήδη εκπληρώσει τη λειτουργία τους. Η αφαίρεση της περίσσειας σκόνης και η επιφανειακή επεξεργασία του προϊόντος πραγματοποιούνται με χρήση θαλάμου αμμοβολής. Εάν είναι απαραίτητο να επιτευχθεί απόλυτη ομαλότητα των επιφανειών, τότε χρησιμοποιούνται μηχανές φρεζαρίσματος, τόρνευσης, ηλεκτροχημικής και λείανσης. Για πλαστικά προϊόντα, μερικές φορές χρησιμοποιείται χημική μετεπεξεργασία με ακετόνη ή άλλους διαλύτες.
Μύθος #3: Μπορείτε να εκτυπώσετε 3D οτιδήποτε
Καινοτομίες στον τομέα των τεχνολογιών πρόσθετωνεμφανίζονται κάθε χρόνο και ήδη ξεπερνούν τη φαντασία μας. Ήδη τυπώνονται μπριζόλες από συνθετικό κρέας, μια ανθρώπινη καρδιά και ένα ολόκληρο σπίτι. Φαίνεται ότι οι δυνατότητες κατασκευής πρόσθετων είναι ατελείωτες και ένας τρισδιάστατος εκτυπωτής μπορεί να κάνει τα πάντα. Αλλά τώρα υπάρχουν αρκετοί περιορισμοί που σχετίζονται με το μέγεθος και το υλικό του προϊόντος - είναι αδύνατο να δημιουργηθούν πολύ μεγάλα και πολύ μικρά αντικείμενα.
Για παράδειγμα, το Κέντρο Προσθετικών Τεχνολογιών έχειεγκατάσταση με θάλαμο κατασκευής έως μισό μέτρο, ο μεγαλύτερος εκτυπωτής στη Ρωσία που βασίζεται σε τεχνολογία επιλεκτικής τήξης λέιζερ. Εκεί ήδη «καλλιεργούνται» στοιχεία ρωσικών κινητήρων αεροσκαφών.
«Καθε χρόνο εμφανίζονται καινοτομίες στον τομέα των πρόσθετων τεχνολογιών»
Οι δυνατότητες των πολυμερών εκτυπωτών είναι πολύ ευρύτερες -ένα από αυτά, καταχωρημένο στο βιβλίο των ρεκόρ Γκίνες, μπορεί να δημιουργήσει αντικείμενα μήκους έως 30 μ. Το 2017, ένα μονολιθικό σκάφος βάρους 2 τόνων και μήκους 7 μ. τυπώθηκε πάνω του. Το μικρότερο αντικείμενο που τυπώθηκε σε τρισδιάστατο εκτυπωτή είναι ένα πλοίο . Το μήκος του είναι 2-3 φορές μικρότερο από το πάχος μιας ανθρώπινης τρίχας - μόνο 30 μικρόμετρα (0,03 mm).
Ακόμη και σπίτια δημιουργούνται ήδη χρησιμοποιώντας τρισδιάστατους εκτυπωτές.Ένας εκτυπωτής κατασκευών λειτουργεί με παρόμοιο τρόπο με έναν εκτυπωτή FDMD που εκτυπώνει πλαστικά προϊόντα, μόνο που αντί για πολυμερή υλικά, χρησιμοποιούνται μίγματα τσιμέντου ως "μελάνη". Αυτός ο μηχανισμός είναι πολύ μεγαλύτερος σε μέγεθος. Το μεγαλύτερο τρισδιάστατο εκτυπωμένο κτίριο στον κόσμο έχει έκταση 641 τετραγωνικά μέτρα. μ. και βρίσκεται στα ΗΑΕ.
Άλλοι περιορισμοί στην παραγωγή προσθέτωνδεν σχετίζονται με το μέγεθος του θαλάμου κατασκευής του τρισδιάστατου εκτυπωτή, αλλά με το υλικό που χρησιμοποιείται. Κατά τη διαδικασία εκτύπωσης, βρίσκεται σε υγρή ή λιωμένη κατάσταση, επομένως, θα πρέπει να λιώσει κανονικά. Τα αντικείμενα ξύλου, υφάσματος ή χαρτιού δεν μπορούν ακόμη να εκτυπωθούν, καθώς θα καούν πριν λιώσει το υλικό. Αν και εδώ μπορείτε να βρείτε ένα παραθυράκι: αν αναμίξετε θρυμματισμένες ίνες κυτταρίνης με ένα τζελ με βάση το νερό και στη συνέχεια παγώσετε το αντικείμενο, αφαιρώντας σταδιακά το νερό από αυτό, θα λάβετε προϊόντα κατασκευασμένα από υλικό παρόμοιο με το ξύλο.
Μύθος αριθμός 4.Τα τρισδιάστατα εκτυπωμένα προϊόντα είναι χειρότερης ποιότητας
Οπτικά, η διαδικασία τρισδιάστατης εκτύπωσης μοιάζει με εφαρμογή υλικού στρώμα-στρώμα. Αυτό μπορεί να εγείρει το ερώτημα: πόσο σταθερά συνδέονται τα στρώματα μεταξύ τους;
Κατά την εκτύπωση 3D, μπορεί να εμφανιστούν πολλά ελαττώματα,Επομένως, είναι σημαντικό να ακολουθήσετε την τεχνολογική διαδικασία. Πολλά εξαρτώνται από την ποιότητα των υλικών. Στη βιομηχανική παραγωγή, όλες οι μεταλλικές σκόνες υπόκεινται σε έλεγχο εισόδου, αυτή η διαδικασία ρυθμίζεται από πρότυπα. Ακόμα κι αν το υλικό είναι πιστοποιημένο, είναι πολύ σημαντικό να τηρούνται οι συνθήκες για σωστή αποθήκευση: αποφύγετε την υγρασία και την υγρασία, τοποθετήστε το σε ειδική συσκευασία. Εάν δεν ελέγξετε την κατάσταση του ακροφυσίου, ρυθμίστε λανθασμένα τη θερμοκρασία ή την ταχύτητα εκτύπωσης, ενδέχεται να προκύψει κακή ευθυγράμμιση των στρωμάτων, υπερθέρμανση ή άλλα ελαττώματα.
Εάν πληρούνται όλες οι προϋποθέσεις, τότε το προϊόνΟι ιδιότητες δεν θα είναι κατώτερες και συχνά ξεπερνούν ακόμη και το ανάλογο που κατασκευάζεται με παραδοσιακές μεθόδους. Εάν συγκρίνετε δύο αντικείμενα αλουμινίου κάτω από ένα μικροσκόπιο, το τυπωμένο προϊόν θα έχει πιο πυκνή δομή.
"Εάν πληρούνται όλες οι προϋποθέσεις, τότε το προϊόν δεν θα είναι κατώτερο σε ιδιότητες και συχνά θα ξεπεράσει ακόμη και το ανάλογο που κατασκευάζεται με παραδοσιακές μεθόδους"
Μύθος Νο 5.Η τρισδιάστατη εκτύπωση είναι φιλική προς το περιβάλλον
Η τρισδιάστατη εκτύπωση θεωρείται φιλική προς το περιβάλλον, καθώς αυτού του είδους η παραγωγή αφήνει ελάχιστα απόβλητα. Στην πραγματικότητα, πρόκειται για ένα περίπλοκο ζήτημα για το οποίο δεν υπάρχει ακόμη συναίνεση.
Οι τρισδιάστατοι εκτυπωτές καταναλώνουν πολλή ηλεκτρική ενέργεια καιαφήστε ένα μεγάλο αποτύπωμα άνθρακα: Το έργο ATKINS διαπίστωσε ότι η παραγωγή ενός προϊόντος που χρησιμοποιεί τεχνολογίες πρόσθετων αντιπροσωπεύει περίπου 7 φορές περισσότερες εκπομπές CO2 από την παραγωγή προϊόντων χύτευσης με έγχυση.
Αλλά η χρήση τεχνολογιών πρόσθετων είναι απαραίτητημειώνει τα απόβλητα και τα χρησιμοποιούμενα υλικά. Το CIM (συντελεστής χρήσης υλικού) στην κατασκευή χύτευσης δεν υπερβαίνει το 40%, για τις τεχνολογίες πρόσθετων το ποσοστό αυτό πλησιάζει το 100%. Οι πρόσθετες τεχνολογίες βοηθούν επίσης στη μείωση του βάρους του τελικού προϊόντος. Η μείωση του βάρους ενός αεροσκάφους κατά 100 κιλά μπορεί να εξοικονομήσει έως και 1,3 εκατομμύρια τόνους CO2 σε όλο τον κύκλο ζωής του.
Διαβάστε περισσότερα:
Ένας κινεζικός πύραυλος εκτός ελέγχου θα πέσει σύντομα πίσω στη Γη. Τι συμβαίνει
Οι επιστήμονες κινηματογράφησαν ένα παράξενο πλάσμα με πλοκάμια, το οποίο παρεξήγησαν με λουλούδι
Οι θαλάσσιοι αρχαιολόγοι βρίσκουν συντρίμμια από μεσαιωνικό ναυάγιο