Dodatek tehnologija: opis, opredelitev in uporaba funkcije ocene. Dodatek tehnologij v industriji

3D-tiskanje tehnologija je bila uvedena leta 1986, ko je podjetje 3D Systems je razvil prvo posebno tiskalnik - stereolithography stroj, ki se pogosto uporablja v obrambni industriji. Prvi stroji so bili zelo dragi in izbira materiala za ustvarjanje modelov je omejeno. Hiter razvoj tridimenzionalne tiskanje začelo z razvojem zasnove tehnologije (CAD), izračuni in simulacije (CAE) in obdelave (CAM). In danes je težko najti območje proizvodnje, ki jih ne bi uporabili 3D-tiskalniki :. Uporabite jih za proizvodnjo delov letala, vesoljske ladje, podmornice, orodja, protez in vsadkov, nakit, itd Možnost je očiten - aditiva tehnologijo v bližnji prihodnosti bo prednostna naloga mehanske tehnologije, inženiring .

Vodilne države sveta so aktivno vključeni v 3D-dirke. Torej, v letu 2012, Yangstoune, Ohio, odprla Nacionalni inštitut za inovacije proizvodnih dodatek NAMII - prvi center aditivov tehnologij petnajst proizvedenih v Združenih državah Amerike. Strojni park Zavod ima že 10 strojev aditivov, od katerih so trije najbolj naprednih stroji za oblikovanje kovinskih delov.

Terminologija in razvrščanje

Bistvo tehnologije aditivov je združiti materiale za ustvarjanje podatkovnih predmetov iz 3D-modela plast za plastjo. To se razlikuje od običajnih odvzemanjem materiala tehnikami, ki pomenijo obdelovalni - odstranjevanje materiala iz obdelovanca.

Dodatek tehnologija je razvrščena:

• ga uporabljenih materialov (tekočina, delcev, polimerni, kovinski prah);
• prisotnost laserja;
• po metodi določitve gradnje plast (toplotnega učinka, obsevanjem z ultravijolično ali vidni svetlobi, vezne sestavine);
• po metodi tvorbo plasti.

Obstajata dva načina oblikovanja plast. Prvi je ta, da je prva platforma zlijemo na praškasti material, je razcepljena ali valj nož za ustvarjanje enakomeren sloj želene debeline materiala. Pojavlja se selektivno obdelavo lasersko praškaste ali drug način praškastih delcev spojine (tališče ali lepljenjem) po prikazanem delu CAD modelov. Gradbena Plane je nespremenjena, in nekaj praška ostane nedotaknjena. Ta proces se imenuje selektivna sinteza kot tudi selektivno lasersko sintranje, če je spojina orodja laser. Druga metoda je sestavljena iz neposrednim odlaganjem materiala v seštevanja točki energije v.

Organizacija ASTM, ki razvija industrijske standarde, deli 3D-aditiv tehnologijo v 7 kategorij.

1. Ekstrudiranje materiala. Pri gradnji točko segret ekstruder napajali paste materiala, zmes veziva in kovinskega prahu. Vgrajen Surovi vzorec damo v peč za odstranitev veziva in sintranje prahu - na enak način kot se to zgodi pri tradicionalnih tehnologije. Ta dodatek tehnologija se izvaja v okviru blagovne znamke MJS (večfazni Jet strditvi Večfazni curek strjevanja), FDM (ciljno nalaganje, simulacija s plastno fiksiranje), FFF (Fused žarilno Fabrication, Proizvodna metoda za fiksiranje filamentov).
2. Škropljenje materiala. Na primer, v Polyjet parafina ali fotopolimerizirajočo tehnologije za multi-jet glave se uporablja za konstrukcijo točke. Ta dodatek tehnologija se imenuje tudi več brizganje materiala.
3. Škropljenje vezivo. Ti vključujejo jet tehnologijo Ink-Jet-injiciranje pri gradnji cone ne modelira materiala, vezivo sredstvo (aditiv tehnologija izdelave ExOne).
4. Spojina s ploskovne tvorbe. Gradbeni material je polimerni film, kovinska folija, papir in drugi. Uporablja se, na primer, v ultrazvočno tehnologijo dodatkov Fabrisonic. Tanke kovinske plošče so spojeni z ultrazvokom, nakar se prebitek kovine odstranimo z mletjem. Dodatek tehnologija se uporablja v povezavi z odštevalni.
5. Photopolymerization kopel. Tehnologija uporablja tekoče modeliranje materialov - fotopolimerizirajočo smolo. Primer je SLA-tehnološko podjetje 3D Systems in DLP-tehnologija Envisiontec družba, Digital svetlobe Procesija.
6. Taljenje materiala v vnaprej izdelane plasti. Uporablja se v SLS-tehnologije, ki uporabljajo kot vir energije laserjem ali toplotno glave (SHS podjetju Blueprinter).
7. Neposredna energija seštevek do kraja gradnje. Material in energija dovaja svojim tališčem pri gradnji hkrati. Telo se uporablja kot delovni glave, opremljen s sistemom za dovajanje energije in materiala. Energija prihaja v obliki koncentrirane snopom elektronov (Sciaky) ali laserskega žarka (POM, Optomec,). Včasih je glava nameščena na "roko" robota.

Ta razvrstitev je veliko več govori o zapletenosti aditivov tehnologij, kot prejšnje.

Področja uporabe

dodatek tehnološki trg v dinamiki razvoja prihodnjih drugih industrij. Njena povprečna letna rast ocenjena na 27%, glede na IDC družbe ocenjuje, da bo do leta 2019 znašal 26,7 milijarde dolarjev, v primerjavi s 11 milijard v letu 2015

Vendar pa je trg AT še ni razkril neizkoriščen potencial v proizvodnji proizvodov za široko porabo. Do 10% podjetij v vrednosti proizvodnje blaga, porabljene v izdelavo prototipov. In so se mnoga podjetja že sprejela ta segment trga. Toda preostalih 90% gre v proizvodnjo, zato ustvarjanje aplikacij za hitro izdelavo izdelkov bo glavna smer razvoja te industrije v prihodnosti.

Leta 2014 se je delež hitrih tehnologij prototipov na trgu dodatka, čeprav je zmanjšala, je ostal najvišji - 35%, delež proizvodnje rasla hitro in dosegel 31% delež pri oblikovanju orodij ostala ostala na 25%, ostalo pa odpade na področju raziskav in izobraževanja.

Po gospodarskih sektorjih, AT-tech aplikacije razdeli na naslednji način:

• 21% - potrošniških izdelkov in elektronike;
• 20% - avto;
• 15% - medicina s zobozdravstvu;
• 12% - aeronavtika in izdelava vesoljska industrija;
• 11% - izdelava proizvodnih sredstev;
• 8% - vojaška oprema;
• 8% - tvorba;
• 3% - visoka.

Amaterji in profesionalci

AT-tech je trg razdeljen na amaterski in profesionalni. Amateur trg vključuje 3D-tiskalniki in njihovo vzdrževanje, ki vključuje storitve, potrošni material, programsko opremo, in je namenjen za individualno navdušence, izobraževanje in vizualizacije idej in lažjo komunikacijo v začetni fazi razvoja novih poslov.

Profesionalni 3D-tiskalniki so drage in so primerni za razširjeno reprodukcijo. Imajo veliko območje gradnje, zmogljivost, točnost, zanesljivost, razširjenih modelov paleta materialov. Ti stroji so veliko bolj zapletena in zahteva razvoj posebnih znanj za delo z napravami sami, z vzorčnih materialov in opreme. Značilno je, da upravljavec naprave postane profesionalni strokovnjak na aditivov tehnologije z visoko strokovno izobrazbo.

Dodatek tehnologije v letu 2015

Glede na poročilo je bilo Wohlers poročilo 2015, 1988 in 2014 79 602 industrija 3D-tiskalnikov nameščenih po vsem svetu. . Hkrati pa 38,1% naprav stane več kot 5 tisoč ameriških dolarjev, so iz ZDA, 9,3% - na Japonskem, 9,2% - na Kitajsko, in 8,7% - v Nemčijo. Tujina je daleč pred voditeljev. Od leta 2007 do leta 2014 je letni obseg prodaje namiznih tiskalnikov povečala s 66 na 139 584 enot. V letu 2014, 91,6% prodaje predstavljale namizne 3D-tiskalniki, in 8,4% - za industrijsko uporabo dodatka proizvodnje, dobiček, iz katerega pa je znašal 86,6% celotnega oziroma 1,12 milijarde ameriških dolarjev absolutnem smislu. Namizni stroji zadovoljni 173,2 milijona ameriških dolarjev in 13,4%. V letu 2016 pričakujemo rast prodaje za 7,3 milijarde $, v letu 2018 - 12,7 milijarde, v letu 2020 se bo trg dosegel 21200000000 $.

Po Wohlers, FDM-tehnologija prevladuje, v povprečju okoli 300 blagovnih znamk po vsem svetu, vsak dan dodajamo nove spremembe. Nekateri od njih se prodajajo le na lokalni ravni, tako da je zelo težko, če ne nemogoče, da bi našli informacije o številu izdelanih modele 3D-tiskalnikov. Z zaupanjem lahko rečemo, da je njihovo število na trgu povečuje z vsakim dnem. Obstaja velika raznolikost v velikosti in uporabljene tehnologije. Na primer, podjetje Berlin proizvaja veliko BigRep FDM-tiskalnik z imenom BigRep ONE.2 po ceni 36 tisoč. Evrov, ki lahko tiska predmetov do 900 x 1055 x 1100 mm z ločljivostjo 100-1000 mikronov, z dvema preše in sposobnost uporabe različnih materialov.

Industrija - za

Letalska industrija je veliko vlagajo v proizvodnjo dodatka. Uporaba tehnologije aditivov bo zmanjšala porabo materialov, porabljenih za proizvodnjo delov za 10-krat. Pričakuje se, da bo GE Aviation Company letno objavi 40 tisoč. Injektorji. In Airbus do leta 2018 je bila družba bo natisnete do 30 ton delov na mesec. Družba ugotavlja, da je pomemben napredek pri lastnostih izdelanih delov na tak način, da v primerjavi s tradicionalno. Izkazalo se je, da je nosilec, ki je bil namenjen za 2.3 ton tovora, v resnici, lahko prenesejo obremenitev do 14 ton, medtem ko zmanjšuje svojo težo za polovico. Poleg tega je družba objavlja podatke o aluminijaste pločevine in priključki za gorivo. Zrakoplov Airbus ima 60 tisoč. Kosi, natisnjena 3D-tiskalnik Stratasys Fortus podjetja. Druga podjetja vesoljska industrija se tudi z uporabo aditiva proizvodne tehnologije. Med njimi: Bell Helicopter, BAE Systems, Bombardier, Boeing, Embraer, Honeywell Aerospace, General Dynamics, Northrop Grumman, Lockheed Martin, Raytheon, Pratt & Whitney, Rolls-Royce in SpaceX.

Digitalni dodatka tehnologije se že uporablja pri izdelavi različnih življenjskih potrebščin. Podjetje Materialise, ki zagotavljajo storitve seštevajo proizvodnjo, sodelovanje z Hoet Eyeware pri izdelavi očal za korekcijo vida in sončna očala. 3D-modeli so na voljo različne storitve v oblaku. Le družbe Galerija 3D in Sketchup ponujajo 2,7 milijona vzorcev. Ne ostati v stranki in v modni industriji. RS za tisk uporablja sistem, ki meri pritisk na podplatih, za tiskanje posameznih vložki. Oblikovalci so eksperimentirati z bikini, čevlje in obleke.

hitro izdelavo prototipov

V skladu s hitro izdelavo prototipov razumeti nastanek prototipnih izdelkov v najkrajšem možnem času. To je eden od glavnih vlog v aditivov proizvodnih tehnologij. Prototip - je vrsta proizvoda, potrebna za optimalno obliko dela njene ocene ergonomije, sposobnosti preverjanja montažo in pravilnost tlorisnih rešitev. Zato je lahko zmanjšanje proizvodnih delov življenja bistveno zmanjša čas razvoja. Prav tako lahko prototip je model namenjen za aerodinamično in hidrodinamike testiranje ali funkcionalnost preverjanje ograjene gospodinjstva in medicinske opreme. Veliko prototipi ustvarjeni kot raziskovalni oblikovanja modelov z odtenki v konfiguraciji, barv in obarvanosti in tako naprej. D. Za hitro izdelavo prototipov uporablja poceni 3D-tiskalnikov.

hitra proizvodnja

Tehnologija dodatek v industriji imajo veliko možnosti. Proizvodnja majhen obseg proizvodov s kompleksno geometrijo in posebnih materialov skupnimi v ladjedelništvu, energetike, rekonstruktivno kirurgijo in dentalne medicine, letalski industriji. Neposredno gojenje kovinskih izdelkov je spodbudila gospodarske namene, saj je ta način proizvodnje je bila cenejša. Z uporabo tehnologije aditivov, da delovna telesa turbine in gredi, vsadki in proteze, rezervnih delov za avtomobile in letala.

Razvoj hitre izdelave in prispevali k znatnim povečanjem števila dostopnih kovinskih prašnatih materialov. Če je bilo v letu 2000 5-6 vrste prahu, zdaj ponuja široko paleto, znesek do deset skladb iz konstrukcijskega jekla do plemenitih kovin in superzlitin.

Obetavni in dodatek tehnologije v strojništvu, kjer jih je mogoče uporabiti pri izdelavi orodij in orodja za serijsko proizvodnjo - vložki za stroje za brizganje, plesni, predloge.

Ultimaker 2 - najboljši 3D-tiskalnik v letu 2016

Po mnenju revije CHIP, ki je opravil testiranje in glede na značilnosti gospodinjstva 3D-tiskalniki, najboljši tiskalniki 2016 Model Ultimaker sta 2 podjetij Ultimaker, Reniforce RF1000 podjetje Conrad in Replicator Desktop 3D tiskalnik podjetje MakerBot.

Ultimaker 2+ v izboljšanem modelu uporablja simulacijsko tehnologijo s spajanjem. 3D-tiskalnik razlikuje najmanjšo debelino sloja 0,02 mm, majhno izračun časa, nizko tiskanje stali (2600 drgnjenjem na 1 kg materiala). Ključne lastnosti:

• velikost delovne komore - 223 x 223 x 305 mm;
• teža - 12.3 kg;
• velikost glave - 0,25 / 0,4 / 0,6 / 0,8 mm;
• die temperature - 180-260 ° C;
• Resolucija sloj - 150-60 / 200-20 / 400-20 / 600-20 mikronov;
• Hitrost tiskanja - 8-24 mm ³ / s;
• natančnost XYZ - 12,5-12,55 mikronov;
• Material - PLA, ABS, premer CPE 2,85 mm;
• Programska oprema - Cura;
• Podprte vrste datotek - STL, OBJ, AMF;
• Poraba energije - 221 W;
• cena - 1895 euro, in osnovni model 2495 evro podaljša.

Glede na mnenja strank, tiskalnik je lahek za namestitev in uporabo. Praznovanje visoke ločljivosti, samo-prilagajanje posteljo, veliko različnih porabljenega materiala, uporaba odprtokodne programske opreme. Slabosti vključujejo tiskalnik odpreti oblikovanje tiskalnik, ki lahko privede do opeklin zaradi vročega materiala.

LulzBot Mini 3D tiskalnik

Pri pregledu revije PC Magazine Ultimaker 2 in Replicator Desktop 3D tiskalnik tudi vstopil v top tri, ampak tukaj na prvem mestu je bil tiskalnik LulzBot Mini 3D tiskalnik. Njegove specifikacije so naslednji:

• velikost delovne komore - 152 x 152 x 158 mm;
• Teža - 8,55 kg;
• die temperature - 300 ° C;
• debelina - 0,05-0,5 mm;
• Hitrost tiskanja - 275 mm / s na višini 0,18 mm tankem sloju;
• Material - PLA, ABS, HIPS, PVA, PETT, poliester, najlon, polikarbonat, PETG, pašteta, PC-ABS in drugi premer 3 mm.
• Programska oprema - Cura, OctoPrint, BotQueue, Slic3r, Printrun, MatterControl itd;.
• Poraba energije - 300 W;
• cena - $ 1 250.

Sciaky EBAM 300

Eden izmed najboljših industrijskih strojev seštevajo proizvodnja je EBAM 300 podjetij Sciaky. Elektronski top žarek povzroči kovinske plasti s hitrostjo do 9 kg na uro.

• velikost delovne komore - 5791 x 1219 x 1219 mm;
• tlak vakuumske komore - 1x10 ^-4 torov;
• Poraba energije - do 42 kW pri napetosti 60 kV;
• Tehnologija - iztiskanje;
• Material - titan in titanove zlitine, tantal, Inconel, volframa, niobija, nerjaveče jeklo, aluminij, jeklo, baker, nikelj zlitine (70/30 in 30/70);
• najvišji znesek - 8605.2 litrov;
• Cena - 250 tisoč ameriških dolarjev ..

Dodatek tehnologije v Rusiji

industrijsko-razred strojev v Rusiji se ne proizvajajo. Medtem ko se razvijajo samo v "Rosatom", laserski center MSTU. Bauman Univerza "STANKIN" Polytechnic University of St. Peterburgu je Urala Federal University. "Voronezhselimmash", ki proizvajajo izobraževalnih in domačih 3D-tiskalnikov "alfa", se razvija poslovno aditiva obrat.

Ista situacija z zalogami. Vodja razvoja v prahu in prahu formulacij v Rusiji je VIAM. So izdelali v prahu, namenjeno se dodatek tehnologije uporabljajo v obnovo turbinske lopatice, s sklepom permu "motorjev letala". Napredek je in na All-ruski inštitut lahkih zlitin (KOLESA). Dogajanje so različni inženiring centri po vsej Ruski federaciji. "Rostec", Ural Branch iz Ruske akademije znanosti, UFU vodi njihov razvoj. Ampak še vedno ne morejo izpolniti celo majhno povpraševanje po 20 ton prahu na leto.

V zvezi s tem je vlada naročil, Ministrstvo za šolstvo, ministrstvo za gospodarski razvoj, Ministrstva za industrijo, Ministrstvo za komunikacije, Ruske akademije znanosti, Fano, "Roscosmos", "Rosatom", "Rosstandart" razvojne institucije vzpostaviti usklajen razvoj programov in raziskav. Za se predlaga dodelitev dodatnih proračunskih sredstev, kot tudi, da preuči možnost sofinanciranja na račun državnega blaginje sklada in drugih virov. Priporočljivo je, da podpre nove proizvodne tehnologije, v Vol. H. dodatek, Mers, "Rosnano" Sklad "Skolkovo", izvoz agencija "EXIAR", "Vnešekonombanke". Vlada ga za industrijo in ministrstvo za trgovino zastopa tudi bo pripravila del državnega programa za razvoj in izboljšanje konkurenčnosti industrije.