3D baskının neden tehlikeli olduğunu öğrendik. Teknoloji hakkındaki ana mitler

1 numaralı efsane.3D baskı neredeyse hiç insan müdahalesi olmadan gerçekleşir 

Birçok kişi 3D baskıyı duyduğunda,

3D yazıcının merkezi kısmını temsil eder,Sarf malzemelerini katman katman dağıtan bu sistem sayesinde yeni bir ürün doğar. Tüm katmanlı üretim döngüsünün yalnızca ekipmanın çalışmasından oluştuğuna ve bir kişinin neredeyse buna dahil olmadığına dair yanlış bir izlenim var - yalnızca 3D yazıcıyı açıyor ve içine polimer, metal tozu veya başka bir malzeme yüklüyor.

Ancak nesnenin yapımında anahtar rol, onun tarafından oynanır.3 boyutlu model. Bitmiş ürünün üzerine inşa edileceği bir haritadır. Gelecekteki konunun kalitesi ve özellikleri, ayrıntılı çalışmasına bağlıdır. Burada tasarım, teknoloji ve malzeme alanlarında yetkinlikleri yüksek uzmanların katılımına ihtiyaç duyulmaktadır.

Endüstriyel üretimde 3 boyutlu model oluşturmaAutoCAD bilgisayar destekli tasarım sistemlerinde gerçekleştirilir. Tasarım mühendisi, teknik spesifikasyonlara uygun olarak ve çeşitli hesaplama yöntemlerini kullanarak, gelecekteki ürünün geometrisini oluşturur. Bir 3D model zaten mevcut olsa ve sıfırdan oluşturulması gerekmese bile topolojik optimizasyonu AutoCAD programlarında gerçekleştirilir - katmanlı üretim için yeniden tasarım. 

Bu süreç merkezlerden uzaklaşmayı hedefliyorBaskı işlemi sırasında çatlaklara veya diğer hasarlara neden olabilecek ince duvarlı elemanların ortadan kaldırılması ve stresin ortadan kaldırılması. 3D modelle birlikte, parçanın platforma en iyi şekilde yerleştirilmesi, ısının uzaklaştırılması ve ürünün basılması sırasında deformasyon riskinin azaltılması için gerekli olan destekleyici yapılar olan teknolojik desteklerin konumu da tasarlanmıştır. Baskıdan önce, üretim mühendisinin üzerinde çalıştığı teknolojik yapım modlarının geliştirilmesi süreci de gelir.

Daha sonra hazırlanan 3 boyutlu modele göre,yazıcı bazen birkaç gün arka arkaya çalışarak kendi kendine yazdırır. Ancak bundan önce ekipmanın hazırlanması gerekiyor; inşaat platformunun düz olduğundan ve tüm mekanizmaların olması gerektiği gibi hareket ettiğinden emin olun. Toz bile sadece bir 3D yazıcıya dökülmez, gelen kontrol ve hazırlık aşamalarından geçer. 

Ürün üretim döngüsünde insan katılımını gerektiren bir diğer zorunlu aşama ise son işlemlerdir.

Efsane #2: 3D yazıcıdan bitmiş bir ürün çıkar.

Birçok insan 3D baskıyı olduğu gibi düşünür.filmlerde gösterilir. Birkaç dakika içinde robotik kurulumlar, süper kahraman kostümleri yaratır ve uzay gemilerinin unsurlarını yazdırır. Teknoloji elbette bunun için çabalıyor, ancak bugün yazıcıdan çıkarılan tüm ürünlerin son işlemeye ihtiyacı var.

İç stresi azaltmak için,Baskı işlemi sırasında ürün, dönüşümlü ısıtma ve soğutma işlemlerinden geçer. Bu şekilde tam mekanik özelliklere ulaşır. Ardından teknolojik destekler kesilir - işlevlerini zaten yerine getirdiler. Fazla tozun giderilmesi ve ürünün yüzey işlemi bir kumlama odası kullanılarak gerçekleştirilir. Yüzeylerin mutlak düzgünlüğünü elde etmek gerekirse, frezeleme, tornalama, elektrokimyasal ve taşlama makineleri kullanılır. Plastik ürünler için, bazen aseton veya diğer çözücülerle kimyasal son işlem kullanılır.

Efsane #3: Her şeyi 3D yazdırabilirsiniz

Eklemeli teknolojiler alanındaki yeniliklerher yıl ortaya çıkıyor ve şimdiden hayal gücümüzü aşıyor. Sentetik et bifteği, bir insan kalbi ve bütün bir ev şimdiden basılıyor. Katmanlı üretim olanaklarının sonsuz olduğu ve bir 3D yazıcının her şeyi yapabileceği görülüyor. Ancak şimdi ürünün boyutu ve malzemesiyle ilgili birkaç sınırlama var - çok büyük ve çok küçük nesneler oluşturmak imkansız.

Örneğin, Katkı Teknolojileri Merkezi,yarım metreye kadar inşaat odası ile kurulum, seçici lazer eritme teknolojisine dayalı Rusya'nın en büyük yazıcısı. Rus uçak motorlarının unsurları zaten orada “yetiştiriliyor”.

“Katkı teknolojileri alanında her yıl yenilikler ortaya çıkıyor”

Polimer yazıcıların yetenekleri çok daha geniştir -Bunlardan biri, Guinness Rekorlar Kitabı'nda yer alan, 30 m uzunluğa kadar nesneler yaratabiliyor. 2017 yılında üzerine 2 ton ağırlığında ve 7 m uzunluğunda yekpare bir tekne basılmıştı. 3D yazıcıda basılan en küçük nesne bir gemidir. . Uzunluğu insan saçının kalınlığından 2-3 kat daha azdır - yalnızca 30 mikrometre (0,03 mm). 

Evler bile 3 boyutlu yazıcılar kullanılarak yapılıyor.İnşaat yazıcısı, plastik ürünleri basan FDMD yazıcıya benzer şekilde çalışır; yalnızca polimer malzemeler yerine "mürekkep" olarak çimento karışımları kullanılır. Bu mekanizmanın boyutu çok daha büyüktür. Dünyanın en büyük 3D baskılı binası 641 metrekaredir. m. ve BAE'de bulunmaktadır.  

Eklemeli İmalattaki Diğer Kısıtlamalar3D yazıcı yapım odasının boyutuyla değil, kullanılan malzemeyle ilgilidir. Baskı işlemi sırasında sıvı veya erimiş haldedir, bu nedenle normal olarak erimesi gerekir. Malzeme eritilmeden önce yanacaklarından ahşap, kumaş veya kağıt nesneler henüz yazdırılamaz. Burada bir boşluk bulabilmenize rağmen: ezilmiş selüloz liflerini su bazlı bir jel ile karıştırırsanız ve daha sonra nesneyi dondurursanız, ondan suyu yavaş yavaş çıkarırsanız, ahşaba benzer bir malzemeden yapılmış ürünler elde edersiniz.

Efsane numarası 4.3D baskılı ürünler daha kötü kalitede

Görsel olarak, 3D baskı süreci malzemenin katman katman uygulanmasına benziyor. Bu şu soruyu gündeme getirebilir: Katmanlar birbirine ne kadar sıkı bir şekilde bağlı? 

3D yazdırma sırasında çeşitli kusurlar görünebilir,bu nedenle teknolojik süreci takip etmek önemlidir. Çok şey malzemelerin kalitesine bağlıdır. Endüstriyel üretimde tüm metal tozları girdi kontrolünden geçer, bu süreç standartlarla düzenlenir. Malzeme sertifikalı olsa bile, uygun depolama koşullarına uyulması çok önemlidir: nem ve rutubetten kaçının, özel bir pakete koyun. Püskürtme ucunun durumunu kontrol etmezseniz, sıcaklığı veya yazdırma hızını yanlış ayarlayın, katmanların yanlış hizalanması, aşırı ısınma veya başka kusurlar meydana gelebilir.

Tüm koşullar karşılanırsa, ürünözellikler daha düşük olmayacak ve çoğu zaman geleneksel yöntemlerle yapılan analogu bile geçecektir. İki alüminyum nesneyi mikroskop altında karşılaştırırsanız, basılı ürün daha yoğun bir yapıya sahip olacaktır.

“Tüm koşullar karşılanırsa, ürün özellikleri bakımından daha düşük olmayacak ve hatta geleneksel yöntemlerle yapılan analogu bile geçmeyecektir”

5 numaralı efsane.3D baskı çevre dostudur 

Bu tür üretim çok az atık bıraktığından 3D baskının çevre dostu olduğu düşünülmektedir. Aslında bu henüz üzerinde fikir birliğine varılamayan karmaşık bir konudur. 

3D yazıcılar çok fazla elektrik tüketir vebüyük bir karbon ayak izi bırakın: ATKINS projesi, katkı teknolojileri kullanan bir ürünün üretiminin, enjeksiyon kalıplı ürünlerin üretiminden yaklaşık 7 kat daha fazla CO2 emisyonuna neden olduğunu buldu.

Ancak katkı teknolojilerinin kullanımı esastıratık ve kullanılan malzemeleri azaltır. Döküm imalatında CIM (malzeme kullanım faktörü) %40'ı geçmez, katkı teknolojileri için bu rakam %100'e yaklaşır. Katkı teknolojileri ayrıca nihai ürünün ağırlığını azaltmaya yardımcı olur. Bir uçağın ağırlığının 100 kg azaltılması, tüm yaşam döngüsü boyunca 1,3 milyon tona kadar CO2 tasarrufu sağlayabilir.

Daha fazla oku:

Kontrolden çıkmış bir Çin roketi yakında Dünya'ya geri düşecek. Ne oluyor

Bilim adamları, bir çiçek zannettikleri dokunaçlı garip bir yaratığı filme aldılar.

Deniz arkeologları, ortaçağ gemi enkazından enkaz buluyor