Mýtus č. 1.3D tlač prebieha takmer bez ľudského zásahu
Keď veľa ľudí počúva o 3D tlači,
Ale kľúčovú úlohu pri výstavbe objektu zohráva jeho3D model. Je to mapa, na ktorej sa bude stavať hotový výrobok. Kvalita a vlastnosti budúceho predmetu závisia od jeho podrobného štúdia. Tu je potrebná účasť špecialistov s vysokými kompetenciami v oblasti dizajnu, technológie a materiálov.
V priemyselnej výrobe vytváranie 3D modelurealizované v počítačovo podporovaných konštrukčných systémoch AutoCAD. Konštruktér v súlade s technickými špecifikáciami a pomocou rôznych výpočtových metód vytvorí geometriu budúceho produktu. Aj keď 3D model už existuje a nie je potrebné ho zostavovať od začiatku, jeho topologická optimalizácia sa vykonáva v programoch AutoCAD – redizajn pre aditívnu výrobu.
Tento proces je zameraný na odklon od uzlovnapätia a eliminácie tenkostenných prvkov, ktoré by mohli spôsobiť praskliny alebo iné poškodenie počas procesu tlače. Spolu s 3D modelom je navrhnuté aj umiestnenie technologických podpier — nosných konštrukcií potrebných pre optimálne umiestnenie dielca na platforme, odvod tepla a zníženie rizika deformácie pri tlači produktu. Tlači predchádza aj proces vývoja technologických konštrukčných režimov, na ktorých výrobný inžinier pracuje.
Ďalej, na základe pripraveného 3D modelu,tlačiareň tlačí sama, niekedy funguje aj niekoľko dní za sebou. Predtým je však potrebné pripraviť vybavenie – uistite sa, že stavebná plošina je rovná a všetky mechanizmy sa pohybujú tak, ako majú. Dokonca aj prášok nie je jednoducho nasypaný do 3D tlačiarne, ale prechádza fázami vstupnej kontroly a prípravy.
Ďalšou povinnou etapou výrobného cyklu produktu, ktorá si vyžaduje ľudskú účasť, je následné spracovanie.
Mýtus č. 2: Hotový produkt vychádza z 3D tlačiarne.
Mnoho ľudí si predstaví 3D tlač tak, ako to je.zobrazené vo filmoch. Robotické inštalácie v priebehu niekoľkých minút vytvoria kostýmy superhrdinov a potlačia prvky vesmírnych lodí. Technológia sa o to, samozrejme, snaží, no dnes všetky produkty odstránené z tlačiarne potrebujú dodatočné spracovanie.
Na uvoľnenie vnútorného stresu, ktorýsa vyskytuje počas procesu tlače, produkt prechádza striedavým zahrievaním a chladením. Týmto spôsobom dosahuje plné mechanické vlastnosti. Potom sa technologické podpery odrežú - svoju funkciu už splnili. Odstránenie prebytočného prášku a povrchová úprava produktu sa vykonáva pomocou pieskovacej komory. Ak je potrebné dosiahnuť absolútnu hladkosť povrchov, používajú sa frézovacie, sústružnícke, elektrochemické a brúsne stroje. Pri plastových výrobkoch sa niekedy používa chemická dodatočná úprava acetónom alebo inými rozpúšťadlami.
Mýtus č. 3: Môžete 3D vytlačiť čokoľvek
Inovácie v oblasti aditívnych technológiísa objavujú každý rok a už presahujú naše predstavy. Umelé mäsové steaky, ľudské srdce a celý dom – to všetko sa už tlačí. Zdá sa, že možností aditívnej výroby je neúrekom a 3D tlačiareň dokáže čokoľvek. Teraz však existuje niekoľko obmedzení týkajúcich sa veľkosti a materiálu produktu - nie je možné vytvárať veľmi veľké a veľmi malé predmety.
Napríklad Centrum aditívnych technológií máinštalácia s konštrukčnou komorou do pol metra, najväčšia tlačiareň v Rusku založená na technológii selektívneho laserového tavenia. Už sa tam „pestujú“ prvky ruských leteckých motorov.
„Inovácie v oblasti aditívnych technológií sa objavujú každý rok“
Možnosti polymérových tlačiarní sú oveľa širšie -jeden z nich, zapísaný v Guinessovej knihe rekordov, dokáže vytvárať predmety dlhé až 30 m. V roku 2017 bol na ňom vytlačený monolitický čln s hmotnosťou 2 tony a dĺžkou 7 m. Najmenší objekt vytlačený na 3D tlačiarni je loď . Jeho dĺžka je 2-3 krát menšia ako hrúbka ľudského vlasu – iba 30 mikrometrov (0,03 mm).
Dokonca aj domy sa už vytvárajú pomocou 3D tlačiarní.Stavebná tlačiareň funguje podobne ako FDMD tlačiareň, ktorá tlačí plastové výrobky, len namiesto polymérových materiálov sa ako „atrament“ používajú cementové zmesi. Tento mechanizmus je oveľa väčší. Najväčšia 3D tlačená budova na svete meria 641 metrov štvorcových. m. a nachádza sa v SAE.
Ďalšie obmedzenia v aditívnej výrobenesúvisia s veľkosťou stavebnej komory 3D tlačiarne, ale s použitým materiálom. Počas procesu tlače je v tekutom alebo roztavenom stave, preto by sa mal normálne roztaviť. Drevené, látkové alebo papierové predmety ešte nie je možné tlačiť, pretože zhoria skôr, ako sa materiál roztaví. Aj keď tu môžete nájsť medzeru: ak zmiešate drvené celulózové vlákna s gélom na vodnej báze a potom predmet zmrazíte a postupne z neho odstránite vodu, získate výrobky vyrobené z materiálu podobného drevu.
Mýtus číslo 4.Produkty 3D tlače sú horšej kvality
Vizuálne proces 3D tlače vyzerá ako nanášanie materiálu vrstvou po vrstve. To môže vyvolať otázku: ako pevne sú vrstvy navzájom spojené?
Pri 3D tlači sa môže objaviť niekoľko defektov,preto je dôležité dodržiavať technologický postup. Veľa závisí od kvality materiálov. V priemyselnej výrobe prechádzajú všetky kovové prášky vstupnou kontrolou, tento proces je regulovaný normami. Aj keď je materiál certifikovaný, je veľmi dôležité dodržiavať podmienky správneho skladovania: vyhýbajte sa vlhkosti a vlhkosti, vložte do špeciálneho obalu. Ak neskontrolujete stav trysky, nesprávne nastavíte teplotu alebo rýchlosť tlače, môže dôjsť k nesprávnemu zarovnaniu vrstiev, prehriatiu alebo iným chybám.
Ak sú splnené všetky podmienky, tak produktvlastnosti nebudú horšie a často dokonca prekonajú analóg vyrobený tradičnými metódami. Ak porovnáte dva hliníkové predmety pod mikroskopom, vytlačený produkt bude mať hustejšiu štruktúru.
„Ak sú splnené všetky podmienky, potom produkt nebude mať horšie vlastnosti a často dokonca prekoná analóg vyrobený tradičnými metódami“
Mýtus č. 5.3D tlač je šetrná k životnému prostrediu
3D tlač sa považuje za šetrnú k životnému prostrediu, keďže pri tomto type výroby zostáva málo odpadu. V skutočnosti ide o komplexnú otázku, v ktorej zatiaľ neexistuje konsenzus.
3D tlačiarne spotrebujú veľa elektriny azanechávajú veľkú uhlíkovú stopu: projekt ATKINS zistil, že výroba produktu pomocou aditívnych technológií má na svedomí približne 7-krát viac emisií CO2 ako výroba vstrekovaných produktov.
Nevyhnutné je však použitie aditívnych technológiíznižuje množstvo odpadu a použitých materiálov. CIM (faktor využitia materiálu) pri výrobe odliatkov nepresahuje 40 %, pri aditívnych technológiách sa toto číslo blíži k 100 %. Aditívne technológie tiež pomáhajú znižovať hmotnosť konečného produktu. Zníženie hmotnosti lietadla o 100 kg môže ušetriť až 1,3 milióna ton CO2 počas celého jeho životného cyklu.
Čítaj viac:
Čínska raketa, ktorá sa vymkla kontrole, čoskoro spadne späť na Zem. Čo sa deje
Vedci nafilmovali zvláštneho tvora s chápadlami, ktoré si pomýlili s kvetom
Morskí archeológovia našli trosky zo stredovekého vraku lode