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#News
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I processi di fabbricazione additivi stanno cambiando l'industria
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Un confronto dei processi di stampa 3D
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3D ha stampato o le componenti fabbricanti additive stanno rivoluzionando la produzione industriale - e stanno agendo in tal modo a lungo. I vari processi stanno stabilendo sul mercato e stanno rompendo sulle strutture dei processi di produzione convenzionali. Per produrre un oggetto là ora sia numerose, possibilità differenti disponibili. I vari processi di fabbricazione additivi differiscono significativamente in termini di processi di fabbricazione dei modi classici della produzione gli oggetti o delle parti. Ci sono alcuni vantaggi significativi nel processo di produzione: il primo beneficio principale sopra i processi di fabbricazione tradizionali, come la macinazione o giro, è il considerevole consumo materiale più basso, poiché gli oggetti non devono essere fatti da un grande blocco di materiale. Inoltre, dalla costruzione generativa, dagli oggetti con le proprietà particolari o dalle funzioni, come per esempio, la combinazione elettricamente di conduttivo e di non conduttivo in un 3D ha stampato la componente. Ancora, la produzione per i prototipi ed i piccoli lotti può essere fatta molto più velocemente prima. Tuttavia, ogni processo di fabbricazione additivo inoltre presenta gli svantaggi. Quale metodo è giusto per ogni applicazione dipendono da molti fattori differenti e devono essere ben considerato.
Le prime fasi sono le stesse per ogni processo: come punto preparatorio di produzione, il modello digitale 3D dell'oggetto è affettato in diversi strati con le altezze definite di strato facendo uso di software adatto (affettatrice) ed è immagazzinato nel formato digitale. I dati digitali includono il modello esatto per ogni strato degli oggetti. Secondo il metodo, il movimento delle teste di stampa, l'altezza degli strati, le quantità materiali o i tempi di esposizione, è tutto specificati. Sulla base di questi dati, la struttura stratificata e la stampa 3D dell'oggetto ha luogo durante la fabbricazione additiva.
Tuttavia, è circa l'identificazione quale procedura è appropriata per l'applicazione particolare. Un confronto degli aiuti additivi comuni di processi di fabbricazione.
Stereolitografia (STL/SLA)
La stereolitografia (STL/SLA) era uno dei primi metodi per la produzione degli oggetti 3D. In questo caso, un luminoso trattamento di plastica (photopolymer) è unito con legami atomici incrociati negli strati ed è curato per mezzo di una sorgente luminosa. Il processo di stereolitografia più ampiamente usato è con cui una base di appoggio è abbassata lentamente in un tino del photopolymer. Per ogni nuovo strato, le aree da unire con legami atomici incrociati sono solidificato dovuto esposizione alla luce da sopra. L'esposizione alla luce viene solitamente da una luce laser, che è deviata da uno specchio mobile. Dopo che completo l'esposizione alla luce di uno strato, il piatto è abbassata secondo l'altezza di diversi strati. Per concludere, l'oggetto è rimosso dal tino ed è pulito dei residui in eccesso del photopolymer prima di uso.
Attualmente i metodi di stereolitografia più veloci utilizzano una base di appoggio che si muove verso l'alto. In questo modo, l'oggetto aderisce alla parte di sotto del trasportatore. La reticolazione accade ancora dovuto esposizione alla luce, che è messa a fuoco sullo strato attraverso il fondo trasparente del tino liquido. La velocità è raggiunta da un proiettore che può esporre simultaneamente le più grandi aree ed è quindi più efficiente di singolo raggio laser. Il processo permette alla produzione delle componenti con gli strati molto fini e una qualità di superficie molto buona. Producendo in un tino, la combinazione di parecchi materiali non è possibile. Le sporgenze possono essere create soltanto con le strutture portanti che devono essere interrotte in seguito. Un'applicazione già ampiamente usata di stereolitografia è, per esempio, l'intelaiatura su ordine per le protesi acustiche.
Laser selettivo che sinterizza (SLS)/fusione selettiva del laser (SLM)
Sia il laser che sinterizza che fusione del laser è 3D che stampa le tecniche in cui i diversi strati di un metallo o la polvere di plastica in sequenza si applicano e fusi dai laser di alto potere. Dopo che ogni strato stampato 3D è stato stampato, il piatto inferiore è abbassato dall'altezza di strato e una nuova polvere si applica con un seccatoio. In laser che sinterizza (SLS), le particelle sono fuse dal laser, mentre risultati di fusione del laser (SLM) in una fusione completa dei materiali. In entrambi i processi, la polvere intorno all'oggetto serve da materiale di supporto, che permette una quantità elevata della flessibilità di progettazione. Di conseguenza, alcune sporgenze non richiedono le strutture portanti. Le polveri sotto forma di varia plastica (per esempio, poliammide o polistirolo) ed inoltre metalli (per esempio, alluminio, acciaio per utensili o titanio) sono adatte. Inoltre, i residui della polvere dalle conicità e dai fori posteriori devono essere rimossi manualmente. Un esempio dell'applicazione include i fermi di titanio sinterizzati nella costruzione di aerei. Questo materiale bionico di progettazione non solo conserva il peso, ma allo stesso tempo assicura la funzionalità.
Montaggio fuso del filamento (FFF)
Nel processo fuso di montaggio del filamento, «un filo di plastica» fusibile, il cosiddetto filamento, è fuso in una testa di stampa e si è applicato ad una base di appoggio attraverso un ugello d'erogazione. Dall'ugello d'erogazione, i diversi percorsi della colata sono depositati sempre nelle direzioni di Y e di X, che immediatamente si raffreddano e solidificano. Ogni percorso è disposto parallelamente per formare uno strato dell'oggetto della stampa 3D. Dopo ogni strato è stato stampato, la base di appoggio è abbassata dall'altezza di strato nella direzione di Z o, nel caso delle stampanti con una piattaforma fissa della costruzione, l'unità di dosaggio è sollevata dell'altezza di strato. Un dispositivo speciale qui è cosiddette stampanti di delta, con cui la testa di stampa si accumula liberamente su una base di appoggio fissa. dovuto la campagna pubblicitaria causata tecnologia del movimento di RepRap nel corso degli ultimi anni - disponibilità libera, informazioni di progettazione e software per le stampanti semplici 3D e l'idea collegata di open source - dalla questa è probabilmente il più popolare. I dispositivi delle fasce di prezzo differenti sono altamente disponibili, variando dagli elettrodomestici da fare da soli ai dispositivi industriali altamente professionali. I materiali tipici per il processo di FFF sono per esempio poliammide (PA), acrilonitrile-butadiene-stirene (ABS) o polylactide (PLA). Integrando le testine di stampa multiple, parecchi materiali o colori possono combinarsi in un processo di stampa. Gli svantaggi del processo di FFF sono la forza fisica/stabilità a volte basse dei materiali come pure la qualità di superficie di diversi strati riconoscibili.
Trivellazione a getto materiale (MJ)
La trivellazione a getto materiale (MJ) è un processo di fabbricazione additivo in cui il materiale liquido si applica senza stabilire il contatto con la piastra portante per mezzo di un ugello a getto e può essere mosso nelle direzioni di Y e di X. Qui, le diverse goccioline di materiale sono depositate rapidamente sul trasportatore e si combinano per formare uno strato. Questo processo è rievocativo di una stampante a getto di inchiostro convenzionale, con cui i liquidi hanno un più di grande viscosità. La reticolazione ha luogo solitamente dopo ogni strato scaturito è stata stampata per mezzo di luce UV. Usando le testine di stampa multiple, per esempio i colori differenti o le forze differenti (aree morbide e dure) può anche essere implementatoe. Per raggiungere le sporgenze, il materiale di supporto è richiesto, che è rimosso in seguito. Le parti di MJ sono utilizzate, per esempio nel campo medico come i modelli chirurgici o modelli di perforazione per il settore dentario.
Dosaggio & deposito fluidi (FDD)
Il dosaggio & il deposito fluidi (FDD) sono inoltre un processo di fabbricazione additivo, ma gli oggetti sono costruiti direttamente su una base di appoggio con una testina di stampa. Il dispositivo speciale di questo processo è i materiali di stampa: I diversi percorsi consistono (altamente) dei liquidi viscosi o delle paste, che sono depositati su una base di appoggio con una testa di stampa di precisione e uno strato sviluppato dallo strato. Vari materiali di stampa possono quindi essere usati: dal silicone e dal poliuretano a grasso industriale ed a paste ceramiche al Massachusetts del midollo osseo e dello zucchero.
I materiali possono essere sia 1 - che componente 2. La solidificazione del materiale è effettuata nei modi diversi, per esempio da umidità, da luce UV, dal calore o da 2 materiali della componente secondo un tempo di maturazione materiale-dipendente (inoltre ha chiamato la vita di vaso). Grazie alla tecnologia di dosaggio volumetrica nella stampa capo- il principio senza fine del pistone - c'è una proporzionalità diretta della velocità del motore alla quantità di materiale. Il dosaggio può quindi essere effettuato esattamente secondo le specifiche del software. Di conseguenza, per esempio, le velocità di processo durante il 3D che stampa anche variano senza il cambiamento materiale dei percorsi. Un vantaggio importante del processo di FDD è la reticolazione materiale al livello molecolare, in cui i diversi percorsi materiali sono uniti con legami atomici incrociati continuamente e non solo sono collegati ad uno un altro dai suoi bordi. Di conseguenza, gli oggetti con forza meccanica molto buona possono essere prodotti sia nelle direzioni di Y che di X come pure nella direzione di Z. Nell'adozione del metodo di FDD, lo stessi hardware e componenti del software possono essere utilizzati di per il metodo di FFF, che conserva le risorse di sviluppo. Poiché i materiali sono pastosi, le sporgenze sono soltanto possibili con le strutture portanti o un secondo materiale di supporto. La finitura superficia è simile a quella del metodo di FFF.
In generale, indica che tutti i processi di fabbricazione additivi presentano i loro vantaggi e svantaggi specifici. Dopo la definizione dei requisiti necessari delle componenti e dei materiali, il processo di stampa appropriato 3D può essere selezionato. Per esempio, una componente prodotta laser-sinterizzata dà la priorità alla sua forza, mentre la qualità di superficie è il vantaggio principale di una stereolitografia ha stampato il divisorio. La varietà di materiali, di velocità e di accuratezze possibili fornisce l'industria una buona selezione per la soluzione delle mansioni diverse. Le applicazioni nell'industria e le figure del mercato di attrezzatura venduta provano che la fabbricazione pura iniziale dei prototipi ha produzione manifatturiera additiva sempre più industriale diventata. Il mercato per stampa industriale 3D, sia nell'industria automobilistica, aerospaziale o persino nell'industria elettrica, ha grande potenziale ed ogni processo con le sue diverse proprietà, troverà un'applicazione.
Nella tecnologia di FDD stiamo vedendo un'aggiunta utile ai processi di fabbricazione additivi comuni. dovuto il gran numero di materiali liquidi differenti e di diverse proprietà risultanti, il mercato di stampa 3D ha altra opportunità di produrre i diversi oggetti basati sopra i requisiti cliente-specifici.