Аддитивные технологии в машиностроении

В 1983 году техник из калифорнийской компании изобрёл важнейшее изобретение. Компания производит смолы с УФ-отверждением. Технолог Чарльз Халл, работающий с фотополимером, создал первый в мире 3D-принтер. Фотополимер - это вещество, выделяющее жидкость из твердого вещества под воздействием ультрафиолетового излучения. Халл написал программу на компьютере и запрограммировал свой электролитический аппарат для нанесения нескольких сотен слоев фотополимера в конкретном порядке.
Первые системы аддитивного производства работали преимущественно с полимерными материалами. 3D-принтеры в настоящее время, являющиеся аддитивными, работают не только с ними, но и с инженерными пластиками, различными видами металлов и песка. Аддитивные технологии активно используются в области машиностроения, науки, дизайна, литейного производства и др. областях.
Первыми заинтересованными покупателями были производители автомобилей. Автомобильная промышленность всегда интересовалась всеми технологиями, которые могут ускорить, упростить и улучшить процесс производства деталей. Для машиностроения специально разработали метод Quik Cast, благодаря которому стало возможным быстро отливать необходимые детали из различных сплавов, что заняло несколько дней. Потому что иначе потребовались недели или месяцы, чтобы создать роль.
Канадец Джим Корр использует это изобретение в течение 15 лет и производит все больше и больше автозапчастей. Сегодня у него уже есть целая машина Urbee, детали которой выросли в трехмерной печати.
Ранее эти технологии назывались «технологии быстрого прототипирования» (от англ. Rapid Prototyping), но термин технология RP довольно устарел и в настоящее время не в полной мере отражает истинную сущность этой технологии. В настоящее время методы «быстрого прототипирования» позволяют получать коммерческие продукты, которые уже нельзя назвать прототипами - имплантаты и эндопротезы, литейные инструменты и формы, детали для самолетов и спутников и многое другое.
До принятия классификации аддитивных технологий они были разделены в соответствии со следующими различиями:
способы наслоения;
способы крепления;
методы подачи энергии для фиксации;
применимые строительные материалы;
лазерная или не лазерная технология.
Механическая обработка - это механическое удаление (вычитание) излишков материала из деталей. В аддитивных технологиях они используют «добавление», без потерь или очень маленькое, что является большим преимуществом.
Технология слоев делится на два типа: постельные принадлежности и прямое встраивание

. Давайте посмотрим на каждого человека.
Нанесение на рабочую поверхность (отложения на кровати). Слой строительного порошка выливают на платформу ножом или валиком. Необходимая толщина будет определена. Строительный порошок затем обрабатывается лазером в подходящих местах вдоль детали. В этом случае частицы порошкообразного материала плавятся или слипаются, что подходит для лазерной обработки, а остальная часть порошка остается неизменной. После такого селективного отверждения рабочая поверхность слоя перемещается вертикально вокруг заданного уровня структуры. Все это повторяется до тех пор, пока деталь не будет собрана.
В мире аддитивное производство перестало быть «зарождающейся технологией» и стало ведущей промышленной инновацией. Использование аддитивных технологий позволяет нам перейти к стадии нового промышленного развития, к цифровому производству - «превзойти» традиционное производство по основным параметрам: значительно сократить время цикла между идеей, дизайном и продуктом, снизить трудоемкость, расход материалов и энергии, гарантировать экологически чистое производство. При использовании аддитивных технологий все этапы проекта, от идеи до материализации (в любой форме, промежуточной или в форме готовой продукции), находятся в единой технологической цепочке, где каждая технологическая операция также выполняется в цифровой системе CAD \ CAM \ CAE.
Россия отстает в технологическом плане, и эта задержка носит системный и долгосрочный характер. Самый динамичный флот развивается в Японии, Китае, Германии, Франции, Великобритании и Италии. Оборудование для аддитивного производства эксплуатируется в 67 странах. Кроме того, 74% парка оборудования сосредоточено в шести странах: США (40%), Германии, Великобритании, Франции, Японии, Италии.
Широкое использование цифровых технологий в областях проектирования (CAD), моделирования и расчетов (CAE) и обработки (CAM) стимулировало быстрое развитие технологий 3D-печати, и в настоящее время чрезвычайно трудно определить область производства материалов, в которых 3D-принтеры не будут использоваться до некоторой степени.
Прямое осаждение. Другими словами, энергия направляется в некоторые части производственного участка детали, и материал осаждается. При таком способе не существует платформы, на которую наливают порошок, и строительный материал подается непосредственно в то место, где установлена ​​деталь и куда подается энергия вулканизации.
Разделение аддитивных технологий
Существует американская международная организация, которая разрабатывает и публикует добровольные стандарты (Американское общество по испытаниям и материалам)