神話その1。3Dプリンティングは、人間の 介入をほとんど必要とせずに行われます
多くの人が3Dプリントについて聞くと、
しかし、オブジェクトの構築における重要な役割は、3D モデル。完成品が構築されるマップです。将来の主題の質と特性は、その詳細な研究に依存します。ここでは、設計、技術、材料の分野で高い能力を持つ専門家の参加が必要です。
工業生産では、3Dモデルの構築はAutoCADコンピューター支援設計システムで行われます。委託条件に従い、さまざまな計算方法を使用して、設計エンジニアは3Dモデルがすでに存在し、ゼロから構築する必要がない場合でも、AutoCADプログラムはトポロジー最適化(アディティブマニュファクチャリングのための再設計)を実行します。
このプロセスは、電圧濃縮器を除去し、印刷プロセスの原因となる薄肉要素を排除することを目的としています。3Dモデルに加えて、プラットフォーム上の部品の最適な位置、熱放散、製品のプリント中の変形リスクの低減に必要なサポート構造など、技術サポート の位置も設計されます。 また、印刷に先立って、彼が取り組んでいる建設技術の開発プロセスもありますプロセスエンジニア。
そして、用意された3Dモデルをもとに、プリンターが勝手に印刷し、時には数日間連続して動作することもあります。しかし、その前に、ハードウェアを準備する 必要があります — ビルドプラットフォームが価値があることを確認してください3Dプリンターの粉体もそれはただ眠りに落ちるだけでなく、入ってくる制御と準備の段階を経ます。
製品の生産サイクルにおいて、人間の参加が必要なもう一つの必須段階は、 後処理です 。
誤解 2: 完成品は 3D プリンターから生まれる。
多くの人は、3D プリントをそのように考えています。映画で示されています。ほんの数分でロボットのインスタレーションがスーパーヒーローのコスチュームを作成し、宇宙船の要素を印刷します。もちろん、テクノロジーはこれを目指して努力していますが、今日、プリンターから取り出されたすべての製品には後処理が必要です。
内部ストレスを解消するために、印刷プロセス中に発生すると、製品は加熱と冷却の手順を交互に実行します。このようにして、完全な機械的特性が得られます。その後、技術サポートは断ち切られます-それらはすでにその機能を果たしています。サンドブラストチャンバーで余分な粉の除去と製品の表面処理を行います。表面を完全に滑らかにする必要がある場合は、フライス盤、旋盤盤、電気化学的および研削盤が使用されます。プラスチック製品の場合、アセトンまたは他の溶剤による化学的後処理が使用されることがあります。
誤解 3: 何でも 3D プリントできる
アディティブ技術分野のイノベーション毎年登場し、すでに私たちの想像を超えています。合成肉のステーキ、人間の心臓、家全体がすでに印刷されています。アディティブ マニュファクチャリングの可能性は無限にあり、3D プリンターは何でもできるようです。しかし現在、製品のサイズと素材に関連するいくつかの制限があります。非常に大きなオブジェクトと非常に小さなオブジェクトを作成することは不可能です。
たとえば、付加技術センターには選択的レーザー溶融技術に基づくロシア最大のプリンターである最大0.5メートルの建設チャンバーを備えた設置。ロシアの航空機エンジンの要素は、すでにそこで「成長」しています。
「アディティブ技術の分野では毎年イノベーションが起きています」
ポリマープリンターの可能性ははるかに広く、そのうちの1つはギネスブックに掲載されています。2017年には、重さ2トン、長さ7mのモノリシックボートがプリントされました。その長さは、人間の髪の毛の太さの2〜3分の1で、わずか30マイクロメートル(0.03 mm)です。
3Dプリンターの助けを借りて、彼らはすでに自宅でも作成しています。これは、プラスチック製品を印刷するFDMDプリンターと同様に機能しますが、ポリマー材料の代わりに、セメント混合物が「インク」として使用されます。世界最大の3Dプリントされた建物には、面積は641平方メートルで、UAEにあります。
アディティブ マニュファクチャリングのその他の制限事項これらは、3D プリンターのビルド チャンバーのサイズではなく、使用する材料に関係しています。印刷プロセス中は液体または溶融状態にあるため、通常は溶融するはずです。木、布、または紙のオブジェクトは、材料が溶ける前に燃えてしまうため、まだ印刷できません。ここでは抜け穴を見つけることができます。砕いたセルロース繊維を水性ゲルと混ぜてから凍結させ、徐々に水分を除去すると、木材に似た素材でできた製品が得られます。
神話その4。3Dプリントされた製品は品質が悪い
視覚的には、3Dプリントプロセスは、材料をレイヤーごとに塗布しているように見えます。ここで問題になるのは、レイヤーが互いにどの程度しっかりとつながっているのかということです。
3D プリントの際、いくつかの欠陥が現れることがありますが、したがって、技術的なプロセスに従うことが重要です。多くは材料の品質に依存します。工業生産では、すべての金属粉末が入力制御を受けます。このプロセスは規格によって規制されています。材料が認定されている場合でも、適切な保管条件を守ることが非常に重要です。湿気や湿気を避け、特別なパッケージに保管してください。ノズルの状態を確認しないと、温度や印刷速度の設定を誤ると、レイヤーのずれやオーバーヒートなどの不具合が発生する場合があります。
すべての条件が満たされている場合、製品特性は劣ることはなく、多くの場合、従来の方法で作られたアナログを凌駕します。顕微鏡下で 2 つのアルミニウム オブジェクトを比較すると、印刷された製品の方が密度の高い構造になります。
「すべての条件が満たされていれば、製品は特性が劣ることはなく、多くの場合、従来の方法で作られたアナログを超えることさえあります」
神話その5。3Dプリンティングは環境にやさしい
3D プリントは廃棄物がほとんどないため、環境に優しいと考えられています。実際、これは複雑な問題であり、まだ合意が得られていません。
3Dプリンターは消費電力が多く、大きな二酸化炭素排出量を残す: ATKINS プロジェクトでは、アディティブ技術を使用した製品の製造は、射出成形製品の製造よりも約 7 倍の CO2 排出量を占めることがわかりました。
しかし、アディティブ技術の使用は不可欠です使用される廃棄物と材料を削減します。鋳造の製造における CIM (材料利用率) は 40% を超えることはありませんが、積層技術の場合、この数値は 100% に近づきます。アディティブ技術は、最終製品の軽量化にも役立ちます。航空機の重量を 100 kg 削減すると、ライフサイクル全体で最大 130 万トンの CO2 を削減できます。
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