Mīts Nr.1.3D drukāšana notiek praktiski bez cilvēka iejaukšanās
Kad daudzi cilvēki dzird par 3D drukāšanu,
Bet galvenā loma objekta būvniecībā ir tā3D modelis. Tā ir karte, uz kuras tiks būvēts gatavais produkts. Nākotnes priekšmeta kvalitāte un īpašības ir atkarīgas no tā detalizētās izpētes. Šeit ir nepieciešama speciālistu līdzdalība ar augstām kompetencēm dizaina, tehnoloģiju un materiālu jomā.
Rūpnieciskajā ražošanā 3D modeļa veidošanaveikta AutoCAD datorizētās projektēšanas sistēmās. Projektētājs saskaņā ar tehniskajām specifikācijām un izmantojot dažādas aprēķinu metodes veido topošā produkta ģeometriju. Pat ja 3D modelis jau eksistē un nav jābūvē no nulles, tā topoloģiskā optimizācija tiek veikta AutoCAD programmās – pārprojektēšana aditīvai ražošanai.
Šī procesa mērķis ir attālināties no centriemspriegumu un plānsienu elementu likvidēšanu, kas drukāšanas procesā var radīt plaisas vai citus bojājumus. Kopā ar 3D modeli tiek projektēts arī tehnoloģisko balstu izvietojums – nesošās konstrukcijas, kas nepieciešamas optimālai detaļas novietošanai uz platformas, siltuma noņemšanai un deformācijas riska samazināšanai izstrādājuma drukāšanas laikā. Pirms drukāšanas notiek arī tehnoloģisko konstruēšanas režīmu izstrādes process, pie kura strādā ražošanas inženieris.
Tālāk, pamatojoties uz sagatavoto 3D modeli,printeris drukā pats, dažreiz strādājot vairākas dienas pēc kārtas. Bet pirms tam ir jāsagatavo aprīkojums — pārliecinieties, ka būvniecības platforma ir līdzena un visi mehānismi kustas, kā vajadzētu. Pat pulveris netiek vienkārši iebērts 3D printerī, bet tiek veikts ienākošā kontroles un sagatavošanas posmos.
Vēl viens obligāts produkta ražošanas cikla posms, kurā nepieciešama cilvēka līdzdalība, ir pēcapstrāde.
2. mīts: no 3D printera iznāk gatavs produkts.
Daudzi cilvēki domā par 3D drukāšanu tādu, kāda tā ir.parādīts filmās. Robotu instalācijas dažu minūšu laikā izveido supervaroņu kostīmus un izdrukā kosmosa kuģu elementus. Tehnoloģija, protams, uz to tiecas, taču šodien visiem no printera izņemtajiem produktiem ir nepieciešama pēcapstrāde.
Lai atvieglotu iekšējo stresu, kasnotiek drukāšanas procesā, izstrādājumam tiek veiktas mainīgas sildīšanas un dzesēšanas procedūras. Tādā veidā tiek sasniegtas visas mehāniskās īpašības. Tad tiek nogriezti tehnoloģiskie atbalsti - tie jau ir izpildījuši savu funkciju. Pārpalikuma pulvera noņemšana un produkta virsmas apstrāde tiek veikta, izmantojot smilšu strūklas kameru. Ja nepieciešams panākt absolūtu virsmu gludumu, tad izmanto frēzēšanas, virpošanas, elektroķīmiskās un slīpēšanas mašīnas. Plastmasas izstrādājumiem dažreiz tiek izmantota ķīmiska pēcapstrāde ar acetonu vai citiem šķīdinātājiem.
3. mīts: 3D drukā var jebko
Inovācijas piedevu tehnoloģiju jomāparādās katru gadu un jau pārspēj mūsu iztēli. Jau tiek drukāti sintētiskie gaļas steiki, cilvēka sirds un vesela māja. Šķiet, ka aditīvās ražošanas iespējas ir bezgalīgas un 3D printeris var visu. Taču tagad ir vairāki ierobežojumi, kas saistīti ar izstrādājuma izmēru un materiālu – nav iespējams izveidot ļoti lielus un ļoti mazus objektus.
Piemēram, Piedevu tehnoloģiju centram iruzstādīšana ar konstrukcijas kameru līdz pusmetram, lielākais printeris Krievijā, kas balstīts uz selektīvās lāzerkausēšanas tehnoloģiju. Tur jau tiek “audzēti” Krievijas lidmašīnu dzinēju elementi.
“Inovācijas piedevu tehnoloģiju jomā parādās katru gadu”
Polimēru printeru iespējas ir daudz plašākas -viena no tām, kas iekļauta Ginesa rekordu grāmatā, spēj radīt līdz 30 m garus objektus.2017. gadā uz tās tika uzdrukāta 2 tonnas smaga un 7 m gara monolīta laiva.Mazākais uz 3D printera izdrukātais objekts ir kuģis . Tā garums ir 2-3 reizes mazāks par cilvēka mata biezumu – tikai 30 mikrometri (0,03 mm).
Pat mājas jau tiek veidotas, izmantojot 3D printerus.Celtniecības printeris darbojas līdzīgi kā FDMD printeris, kas drukā plastmasas izstrādājumus, tikai polimēru materiālu vietā kā “tinte” tiek izmantoti cementa maisījumi. Šis mehānisms ir daudz lielāks izmērs. Pasaulē lielākās 3D drukātās ēkas platība ir 641 kvadrātmetrs. m. un atrodas AAE.
Citi ierobežojumi piedevu ražošanānav saistīti ar 3D printera uzbūves kameras izmēru, bet gan ar izmantoto materiālu. Drukāšanas procesā tas ir šķidrā vai izkusis stāvoklī, tāpēc tam vajadzētu normāli izkust. Koka, auduma vai papīra priekšmetus vēl nevar apdrukāt, jo tie sadegs, pirms materiāls var izkausēt. Lai gan šeit jūs varat atrast nepilnību: ja sajaucat sasmalcinātas celulozes šķiedras ar ūdens bāzes želeju un pēc tam sasaldēsit priekšmetu, pakāpeniski noņemot ūdeni no tā, jūs iegūsit izstrādājumus, kas izgatavoti no kokam līdzīga materiāla.
Mīts numurs 4.3D drukātie produkti ir sliktākas kvalitātes
Vizuāli 3D drukāšanas process izskatās pēc materiāla slāņa uzlikšanas. Tas var radīt jautājumu: cik stingri slāņi ir savienoti viens ar otru?
Drukājot 3D, var parādīties vairāki defekti,tāpēc svarīgi ir sekot līdzi tehnoloģiskajam procesam. Daudz kas ir atkarīgs no materiālu kvalitātes. Rūpnieciskajā ražošanā visi metāla pulveri tiek pakļauti ievades kontrolei, šo procesu regulē standarti. Pat ja materiāls ir sertificēts, ir ļoti svarīgi ievērot pareizas uzglabāšanas nosacījumus: izvairīties no mitruma un mitruma, ievietot īpašā iepakojumā. Ja nepārbaudīsit sprauslas stāvokli, nepareizi iestatiet temperatūru vai drukas ātrumu, var rasties nepareiza slāņu izlīdzināšana, pārkaršana vai citi defekti.
Ja visi nosacījumi ir izpildīti, tad produktsīpašības nepadosies un bieži pat pārspēj analogu, kas izgatavots ar tradicionālām metodēm. Ja salīdzināsiet divus alumīnija priekšmetus zem mikroskopa, drukātajam izstrādājumam būs blīvāka struktūra.
"Ja ir izpildīti visi nosacījumi, produkts nebūs sliktāks pēc īpašībām un bieži vien pat pārsniegs analogu, kas izgatavots ar tradicionālajām metodēm"
Mīts Nr.5.3D drukāšana ir videi draudzīga
3D druka tiek uzskatīta par videi draudzīgu, jo šāda veida ražošana atstāj maz atkritumu. Patiesībā šis ir sarežģīts jautājums, par kuru vēl nav vienprātības.
3D printeri patērē daudz elektrības unatstāt lielu oglekļa pēdas nospiedumu: ATKINS projekts atklāja, ka produkta ražošana, izmantojot piedevu tehnoloģijas, rada aptuveni 7 reizes vairāk CO2 emisiju nekā iesmidzināšanas izstrādājumu ražošana.
Taču piedevu tehnoloģiju izmantošana ir būtiskasamazina atkritumu un izmantoto materiālu daudzumu. CIM (materiālu izmantošanas koeficients) lējumu ražošanā nepārsniedz 40%, piedevu tehnoloģijām šis rādītājs tuvojas 100%. Piedevu tehnoloģijas palīdz arī samazināt galaprodukta svaru. Lidmašīnas svara samazināšana par 100 kg var ietaupīt līdz pat 1,3 miljoniem tonnu CO2 visā tā dzīves ciklā.
Lasīt vairāk:
Nekontrolējama Ķīnas raķete drīz nokritīs atpakaļ uz Zemi. Kas notiek
Zinātnieki nofilmēja dīvainu radījumu ar taustekļiem, kurus viņi sajauca ar ziedu
Jūras arheologi atrod viduslaiku kuģa vraku