Additive Technology: paghulagway, kahulugan, ug paggamit nagpakita ratings. Additive teknolohiya sa industriya

3D-imprinta sa teknolohiya nga gipaila-ila sa 1986, sa diha nga ang panon sa 3D Systems naugmad sa unang espesyal nga tig-imprinta - stereolithography machine, nga kaylap nga gigamit sa industriya sa depensa. Ang unang mga makina kaayo mahal, ug ang pagpili sa materyal nga alang sa paglalang sa modelo mao ang limitado. Ang paspas nga paglambo sa tulo-ka-dimensional pag-imprenta nagsugod sa pagpalambo sa disenyo teknolohiya (CAD), kalkulasyon ug simulation (CAE) ug machining (CAM). Ug karon kini mao ang lisud nga sa pagpangita sa usa ka dapit sa produksyon, nga dili unta gamiton sa 3D-tig-imprenta: sila makahimo sa pagmugna sa mga bahin sa eroplano, spacecraft, submarino, mga himan, prostheses ug mga bugon, alahas ug uban pa nga paglaom mao ang dayag - additive teknolohiya sa sa duol nga umaabot mahimong usa ka prayoridad. Teknolohiya engineering .

Ang nag-unang mga nasud sa kalibutan aktibong nalambigit sa 3D-racing. Busa, sa 2012, Yangstoune, Ohio, miabli sa National Innovation Institute additive manufacturing NAMII - ang una nga sentro sa additive teknolohiya sa napulo ug lima ka gipatungha sa Estados Unidos. Machine parke Institute na adunay 10 sa additive makina, sa tulo ka sa nga mao ang labing abante nga mga makina sa paghimo sa mga bahin nga metal.

Terminolohiya ug klasipikasyon

Ang diwa sa additive teknolohiya mao ang sa combine mga materyales sa paghimo butang data gikan sa 3D-model layer pinaagi sa layer. Kini mao ang lain-laing gikan sa conventional subtractive teknik manufacturing nga nagpasabot sa machining - pagwagtang sa materyal nga gikan sa workpiece.

Additive teknolohiya giklasipikar:

• pinaagi sa mga materyales nga gigamit (liquid, mahugaw, polymeric, metal powder);
• pinaagi sa atubangan sa laser;
• pinaagi sa pamaagi sa nag-ayo sa layer pagtukod (sa kainit epekto, irradiation sa ultraviolet o makita nga kahayag, ang binder komposisyon);
• pinaagi sa pamaagi sa pagtukod sa layer.

Adunay duha ka paagi sa pagtukod sa usa ka layer. Ang una mao nga ang unang plataporma gibubo sa ibabaw sa materyal nga powder, kini mao ang partisyon o roller kutsilyo sa paghimo sa usa ka bisan pa sa layer sa gitinguha nga gibag-on sa materyal. Kini mahitabo selective laser powder pagproseso o sa uban pang mga pamaagi sa powder partikulo sa compound (pagkatunaw o gluing) sumala sa kasamtangan nga seksyon sa CAD-modelo. Construction eroplano mao ang wala mausab, ug ang uban sa mga powder nagpabilin tibuok. Kini nga proseso gitawag selective pagtipo ingon man sa pinili nga laser sintering, kon ang usa ka compound sa himan mao ang usa ka laser. Ang ikaduha nga pamaagi naglangkob sa direkta nga pagsaksi sa materyal diha sa KINATIBOK punto enerhiya.

Organization ASTM, nga og sa mga sumbanan sa industriya, nagbahin sa 3D-additive teknolohiya ngadto sa 7 kategoriya.

1. Extruding materyal nga. Sa pagtukod punto sa preheated extruder gipakaon sa Paste nga materyal, ang usa ka sinagol nga binder ug metal powder. Gitukod krudo modelo nga gibutang sa usa ka hudno sa pagtangtang sa binder ug sinter powder - sa sama nga paagi ingon nga kini mahitabo sa tradisyonal nga teknolohiya. Kini nga additive teknolohiya gipatuman sa ilalum sa mga marka sa pamatigayon MJS (Multiphase Jet Solidification, multiphase jet solidification), FDM (fused pagsaksi modelo, simulation sa layerwise pagsagol), FFF (fused filament Fabrication, produksyon nga pamaagi sa paghiusa sa filaments).
2. Spraying materyal nga. Pananglitan, sa Polyjet talo o photopolymer teknolohiya alang sa multi-jet sa ulo gipadapat sa usa ka punto sa pagtukod. Kini nga additive teknolohiya gitawag usab Multi jetting Materyal.
3. Sprinkling binder. Kini naglakip sa jet Ink-Jet-indeyksiyon teknolohiya sa pagtukod sa zone dili pagpahiuyon sa materyal nga, usa ka binder agent (additive manufacturing teknolohiya ExOne).
4. Compound sa Sheet mga materyales. Pagtukod materyal nga mao ang usa ka polymer pelikula, metal foil, papel ug uban pa. Kini gigamit, alang sa panig-ingnan, sa ultrasonic nga teknolohiya additive Fabrisonic. Manipis nga metal nga mga palid gihiusa pinaagi sa ultrasound, human nga sobra metal nga mao ang gikuha sa milling. Additive teknolohiya gigamit sa inubanan sa mga subtractive.
5. Photopolymerization Bath. teknolohiya Ang gigamit sa usa ka liquid nga modelo nga mga materyales - photopolymer resin. Usa ka panig-ingnan mao ang slå-teknolohiya kompaniya sa 3D System ug DLP-teknolohiya Envisiontec nga kompanya, Digital Kahayag Procession.
6. Pagkatunaw sa materyal nga sa usa ka pre-Naporma layer. Gigamit sa SLS-teknolohiya, sa paggamit sa ingon nga sa usa ka tinubdan sa enerhiya laser o sa kainit sa ulo (SHS kompaniya sa Blueprinter).
7. Direct enerhiya pagsumada sa dapit sa pagtukod. Nga materyal ug enerhiya gipakaon ngadto sa iyang nagkahilis punto sa pagtukod dungan. Ang lawas gigamit ingon nga sa usa ka nagtrabaho sa ulo, himan sa usa ka sistema alang sa pagtagana sa enerhiya ug materyal nga. Energy moabut diha sa porma sa usa ka tingub likisan sa mga electron (Sciaky) o laser pinutol nga kahoy (Pom, Optomec,). Usahay ang ulo mingkayab sa "kamot" sa robot.

klasipikasyon Kini mao ang mas daghan pang mga pakigpulong mahitungod sa mga intricacies sa additive teknolohiya kay sa miaging mga.

Kaumahan sa aplikasyon

additive teknolohiya sa merkado sa mga kaabtikon sa kalamboan sa unahan sa ubang mga industriya. Ang mga average nga tinuig nga pagtubo gibana-bana nga sa 27%, sumala sa IDC nga kompanya nagbanabana nga sa 2019 mokabat sa 26.7 bilyones dolyares kon itandi sa 11 bilyones sa 2015

Apan, ang AT merkado adunay pa sa pagpadayag sa untapped potensyal sa produksyon sa mga butang consumer. Mosangko sa 10% sa mga kompanya sa sa bili sa produksyon sa mga butang-ut-ut sa iyang prototyping. Ug daghan ang mga kompaniya sa na niini nga merkado nga bahin. Apan ang nabilin nga 90% moadto sa produksyon, mao nga sa pagmugna sa mga aplikasyon alang sa paspas nga manufacturing sa mga produkto mahimong sa nag-unang direksyon sa pagpalambo sa industriya niini sa umaabot.

Sa 2014, ang gidaghanon sa mga paspas nga teknolohiya prototyping sa merkado sa additive bisan mikunhod, kini nagpabilin ang labing taas nga - 35%, ang bahin sa produksyon mitubo pagpuasa ug miabut ang usa ka 31% nga bahin sa paglalang sa mga himan nagpabilin nagpabilin sa 25%, ang uban mao ang giisip alang sa sa panukiduki ug edukasyon.

Pinaagi sa sektor sa ekonomiya, ang AT-tech aplikasyon apod-apod sama sa mosunod:

• 21% - produkto consumer ug electronics;
• 20% - sakyanan;
• 15% - medisina, lakip na ang Dentistry;
• 12% - aeronautics ug luna nga manufacturing nga industriya;
• 11% - sa produksyon sa mga paagi sa produksyon;
• 8% - ekipo militar;
• 8% - formation;
• 3% - sa pagtukod.

Amateurs ug mga propesyonal

SA-tech merkado gibahin ngadto sa amateur ug propesyonal nga. Amateur merkado naglakip sa 3D-printers ug sa ilang maintenance, nga naglakip sa pag-alagad, consumables, software, ug gihimo alang sa tagsa-tagsa mahiligon, edukasyon ug-aw sa mga ideya ug sa pagpahigayon sa komunikasyon sa una nga yugto sa kalamboan sa bag-o nga negosyo.

Professional 3D-tig-imprenta nga mga mahal ug mao ang angay alang sa taas nga hulad, kopya. Sila adunay usa ka dako nga dapit sa pagtukod, performance, tukma, kasaligan, taas nga range modelo nga mga materyales. Kini nga mga makina mao ang labi pa nga komplikado ug nagkinahanglan sa kalamboan sa mga espesyal nga mga kahanas sa pagtrabaho uban sa mga lalang sa ilang kaugalingon, uban ang mga materyales modelo ug software. Kasagaran, ang mga operator sa mga makina mahimo nga usa ka propesyonal nga eksperto sa additive teknolohiya sa mas taas nga teknikal nga edukasyon.

Additive Technology sa 2015

Sumala sa taho Wohlers Report 2015, 1988 ug 2014, 79.602 industriya sa 3D-tig-imprenta na instalar sa tibuok kalibotan. . Sa samang higayon 38.1% sa mga lalang gasto labaw pa kay sa 5 ka libo ka US dolyares gikan sa USA, 9.3% - alang sa Japan, 9.2% - sa China, ug 8.7% - sa Germany. Uban nga mga kalibutan mao ang sa halayo sa unahan sa mga lider sa. Gikan sa 2007 ngadto sa 2014 sa tinuig nga gidaghanon sa halin sa desktop mga tig-imprenta miuswag gikan sa 66 ngadto sa 139 584 units. Sa 2014, 91,6% sa mga sales giisip alang sa desktop 3D-printers, ug 8.4% - alang sa industriya aplikasyon sa additive manufacturing, ang kapuslanan nga gikan nga, bisan pa niana, giisip sa 86,6% sa total, o 1.12 bilyones US dolyares bug-os nga mga termino. Desktop machines kuntento 173,2 milyon nga US dolyares ug 13.4%. Sa 2016, sales gilauman nga motubo sa $ 7.3 bilyones, sa 2018 - 12.7 bilyones, sa 2020 sa merkado ang pagkab-ot sa $ 21.2 bilyones.

Sumala sa Wohlers, FDM-teknolohiya mopatigbabaw, kasarangan mga 300 brands sa tibuok kalibotan, sa adlaw-adlaw sa pagdugang sa bag-ong kausaban. Ang uban kanila gibaligya lamang sa lokal, mao nga kini mao ang lisud kaayo, kon dili imposible, sa pagpangita sa impormasyon mahitungod sa gidaghanon sa mga gigama brand sa 3D-mga tig-imprenta. Uban sa pagsalig makaingon kita nga sa ilang mga gidaghanon sa merkado nagdugang sa matag adlaw. Adunay usa ka dako nga nagkadaiya sa gidak-on ug sa mga teknolohiya nga gigamit. Kay sa panig-ingnan, ang Berlin kompaniya sa og sa usa ka dako nga BigRep FDM-imprinta nga gitawag BigRep ONE.2 sa usa ka bili sa 36 ka libo. Euro, makahimo sa pag-imprinta butang ngadto sa 900 x 1055 x 1100 mm uban sa usa ka resolusyon sa 100-1000 micron, uban sa duha ka extruders ug sa abilidad sa paggamit sa lain-laing mga mga materyales.

Industry - alang sa

Ang aviation industriya namuhunan pag-ayo sa produksyon sa additive. Ang paggamit sa additive teknolohiya pagpakunhod sa konsumo sa mga materyales nga gigahin sa produksyon sa mga bahin sa 10 nga mga panahon. Kini gilauman nga TEACHING Aviation Company sa matag tuig sa pagmantala sa 40 ka libo. Injectors. Ug Airbus sa 2018 ang mga panon sa na sa pag-imprinta sa 30 ka tonelada nga mga bahin matag bulan. Ang kompaniya nag-ingon nga ang mahinungdanon nga pag-uswag diha sa mga kinaiya sa gigama bahin sa paagi nga itandi sa tradisyonal. Kini mibalik nga ang bracket, nga gidisenyo alang sa 2.3 ka tonelada load, sa pagkatinuod, nga makaharong sa luwan sa ngadto sa 14 ka tonelada samtang pagkunhod sa iyang gibug-aton pinaagi sa katunga. Dugang pa, ang mga panon sa nagamantala detalye sa aluminum Sheet ug gasolina connectors. Ang Airbus eroplano adunay 60 ka libo. Piraso, nga gipatik sa mga 3D-imprinta Stratasys Fortus Company. Ang ubang mga kompanya sa aerospace industriya usab sa paggamit sa additive manufacturing teknolohiya. Lakip kanila: Bell Helicopter, Bae Systems, Bombardier, Boeing, Embraer, Honeywell Aerospace, Kinatibuk-ang Dynamics, Northrop Grumman, Lockheed Martin, Raytheon, Pratt & Whitney, Rolls-Royce ug SpaceX.

Digital additive teknolohiya na nga gigamit sa paghimo sa mga nagkalain-laing mga butang consumer. Company materialize, paghatag og mga serbisyo additive manufacturing, pagkooperar sa Hoet Eyeware sa paghimo sa mga baso alang sa panan-awon sa pagtul-id ug sa sunglasses. 3D-modelo gihatag sa usa ka lainlaing matang sa mga serbisyo sa panganod. Lamang sa kompanya 3D Warehouse ug SketchUp sa paghalad sa 2.7 milyon nga sample. Ayaw magpabilin sa partido ug sa fashion sa industriya. RS Print gigamit sa usa ka sistema nga mosukod sa pressure sa mga lapa-lapa, sa pag-imprinta sa indibidwal nga insoles. Designers sa mga eksperimento sa bikini, sapatos ug mga sinina.

paspas nga prototyping

Ubos sa kusog nga prototyping makasabut sa paglalang sa mga produkto prototype sa pinakadali nga panahon. Kini mao ang usa sa mga nag-unang aplikasyon sa additive teknolohiya manufacturing. Prototype - mao ang usa ka matang sa produkto nga gikinahanglan sa optimize sa porma sa bahin sa iyang evaluation sa ergonomics, katilingban verification kapabilidad ug sa kahusto sa layout solusyon. Mao nga ang pagkunhod sa manufacturing nga mga bahin sa kinabuhi mahimong kamahinungdanon pagpakunhod kalamboan sa panahon. Usab, ang prototype mahimong usa ka modelo nga gidisenyo alang sa paglupad ug hydrodynamic testing o kalihukan verification mga engaste nga panimalay ug sa medikal nga ekipo. Daghang mga prototypes gilalang nga ingon sa exploratory modelo design sa mga nuances sa kontorno, kolor ug sa pagkolor ug sa ingon sa. D. Kay paspas nga prototyping naggamit barato 3D-printers.

paspas nga produksyon

Ang additive teknolohiya sa industriya adunay dako nga palaaboton. Gamay nga scale produksyon sa mga produkto sa komplikado geometriya ug sa piho nga mga materyales nga komon sa mga barko, gahum engineering, reconstructive surgery ug dental tambal, aerospace industriya. Direct cultivation sa mga produkto nga metal gipalihok sa ekonomiya katuyoan, sama niini nga paagi sa produksyon mao ang dili kaayo mahal. Uban sa paggamit sa additive teknolohiya sa paghimo sa nagtrabaho lawas turbines ug mga udyong, bugon ug prostheses, mopagawas sa mga bahin alang sa mga sakyanan ug mga eroplano.

Ang pagpalambo sa paspas nga manufacturing ug nakatampo sa usa ka mahinungdanon nga pagtaas sa gidaghanon sa mga magamit nga mga materyales nga metal powder. Kon sa tuig 2000 may mga 5-6 matang sa mga pulvos nga mahumot, karon kini nagtanyag sa usa ka halapad nga-laing, nga kantidad sa mga tinagpulo ka tracks gikan sa structural steel ngadto sa bililhon nga mga metal ug mga superalloys.

Nagsaad ug additive teknolohiya sa mekanikal nga engineering, diin sila mahimong gigamit sa paghimo sa mga himan ug mga himan alang sa sunod-sunod nga produksyon - mga sukip alang sa indeyksiyon umol makina, agup-op, templates.

Ultimaker 2 - ang labing maayo nga 3D-imprinta sa 2016

Sa opinyon sa CHIP magasin, nga gipahigayon testing ug itandi ang mga kinaiya sa panimalay sa 3D-printers, labing maayo nga tig-imprenta sa 2016 model Ultimaker mao ang 2 kompanya sa Ultimaker, Reniforce RF1000 panon sa Conrad ug Replicator Desktop 3D gi kompaniya sa MakerBot.

Ultimaker 2+ sa iyang mas maayong modelo naggamit simulation teknolohiya pinaagi sa paghiusa sa. 3D-imprinta lahi kinagamyang layer gibag-on sa 0,02 mm, usa ka gamay nga panahon sa pagtantiya, pagbanabana, ubos nga gasto sa pag-imprinta (2600 rub kada 1 kg sa materyal nga). Key Features:

• ang gidak-on sa pagtrabaho lawak - 223 x 223 x 305 mm;
• gibug-aton - 12.3 kg;
• ulo sa gidak-on - 0.25 / 0.4 / 0.6 / 0.8 mm;
• mamatay temperatura - 180-260 ° C;
• resolusyon layer - 150-60 / 200-20 / 400-20 / 600-20 microns;
• Print Speed - 8-24 mm ³ / s;
• katukma XYZ - 12,5-12,55 microns;
• materyal nga - PLA, ABS, CPE diametro 2,85 mm;
• Software - Cura;
• Gisuportahan matang file - STL, OBJ, AMF;
• Power konsumo - 221 W;
• presyo - 1895 euro, ug ang tungtunganan model 2495 Euro gipaabot.

Sumala sa reviews customer, sa tig-imprinta mao ang kahayag sa pag-instalar ug sa paggamit. Pagsaulog taas nga resolusyon,-sa-kaugalingon-adjust higdaanan, usa ka dako nga matang sa materyal nga gigamit, ang paggamit sa dayag nga tinubdan software. Ang mga disadvantages naglakip sa tig-imprinta-abli sa tig-imprinta design, nga mahimong moresulta sa mga paso gikan sa init nga materyal.

LulzBot Mini 3D gi

Sa usa ka review sa mga magasin PC Magazine Ultimaker 2 ug Replicator Desktop 3D gi usab misulod sa top sa tulo ka, apan dinhi sa unang dapit mao ang tig-imprinta LulzBot Mini 3D gi. specifications niini mao ang mosunod:

• ang gidak-on sa pagtrabaho lawak - 152 x 152 x 158 mm;
• Timbang - 8,55 kg;
• mamatay temperatura - 300 ° C;
• layer gibag-on - 0.05-0.5 mm;
• Print Speed - 275 mm / s sa usa ka gitas-on sa 0.18 mm layer;
• materyal nga - PLA, ABS, hips, PVA, PETT, polyester, nylon, polycarbonate, PETG, PCTE, PC-ABS, ug ang uban sa diametro sa 3 mm.
• Software - Cura, OctoPrint, BotQueue, Slic3r, Printrun, MatterControl etc;.
• Power konsumo - 300 W;
• presyo - $ 1 250.

Sciaky EBAM 300

Usa sa labing maayo nga industriyal nga mga makina additive manufacturing mao ang EBAM 300 mga kompaniya Sciaky. Electron pinutol nga kahoy gun hinungdan sa sapaw, mga haklap metal sa usa ka speed sa sa 9 kg kada oras.

• ang gidak-on sa pagtrabaho lawak - 5791 x 1219 x 1219 mm;
• ang pagpit-os sa mga lunang, haw lawak - 1x10 ^-4 torr;
• gahum sa konsumo - ngadto sa 42 KW sa usa ka boltahe sa 60 kV;
• teknolohiya - extrusion;
• materyal nga - titanium ug titanium sinubong, tantalum, inconel, tungsten, niobium, stainless steel, aluminum, puthaw, tumbaga-nickel subong (70/30 ug 30/70);
• sa maximum nga kantidad - 8605,2 ka litro;
• presyo - 250 ka libo ka US dolyares ..

Additive teknolohiya sa Russia

sa industriya-grade machines sa Russia wala gipatungha. Samtang lamang nga naugmad sa sa "Rosatom", ang laser sentro MSTU. Bauman University "STANKIN" Polytechnic University sa St. Petersburg, ang Urals Federal University. "Voronezhselimmash", og sa edukasyon ug domestic 3D-tig-imprenta "Alpha", ang pagpalambo sa usa ka komersyal nga additive sa tanom.

Ang sama nga kahimtang uban sa mga suplay. Ang lider sa sa pagpalambo sa mga pulvos nga mahumot, ug ang powder pormulasyon sa Russia mao ang VIAM. Sila nagpatunghag ang powder alang sa additive teknolohiya gigamit sa pagpasig-uli sa turbine blades, pinaagi sa han-ay sa mga Permian "aircraft makina». Pag-uswag ug sa tanan nga-Russian nga Institute sa kahayag sinubong (ligid). Mga kalambuan mao ang mga lain-laing mga mga sentro sa engineering sa tibuok Russian Federation. "Rostec", Ural Sanga sa Russian nga Academy of Sciences, UFU mangulo sa ilang mga development. Apan sa gihapon dili sila makahimo sa pagsugat sa bisan sa usa ka gamay nga panginahanglan sa 20 tonelada nga powder matag tuig.

Bahin niini, ang Gobyerno gisugo sa Ministry of Education, Ministry sa Economic Development, Ministeryo sa Industry, Ministry sa Communications, Russian nga Academy of Sciences, Fano, "Roscosmos", "Rosatom", "Rosstandart" development nga mga institusyon sa pagtukod sa usa ka hiniusang programa sa development ug research. Kay kini gisugyot sa paggahin dugang nga alokasyon sa budget, ingon man sa paghunahuna sa posibilidad sa co-financing sa gasto sa National Welfare Fund ug uban pang mga tinubdan. Kini girekomendar sa pagsuporta sa bag-ong teknolohiya sa produksyon, diha sa Vol. H. Dugang pa, sa MERS, "Rosnano" Fund "Skolkovo", ang export sa kabubut-on "EXIAR", "Vnesheconombank". Ang gobyerno usab girepresentahan sa Industry ug Trade Ministeryo magaandam sa usa ka seksyon sa programa sa estado alang sa kalamboan ug sa pagpalambo sa industriya sa kompetisyon.