Аддитивные технологии - это метод создания физических объектов из цифровых моделей путем добавления или изменения материалов слой за слоем. Это противоположно субтрактивному производству, при котором объект создается путем вырезания цельного куска материала до тех пор, пока не будет готов конечный продукт.
Технически, аддитивное производство может относиться к любому процессу, в котором продукт создается путем наращивания чего-либо, например, формования, но обычно это относится к 3D-печати.
Аддитивное производство впервые было использовано для разработки прототипов в 1980—х годах - эти объекты обычно не были функциональными. Этот процесс был известен как быстрое прототипирование, потому что он позволял людям быстро создавать масштабную модель конечного объекта без типичного процесса настройки и затрат, связанных с созданием прототипа. По мере совершенствования аддитивного производства его применение расширилось до быстрого изготовления оснастки, которая использовалась для создания пресс-форм для конечных продуктов. К началу 2000-х годов аддитивное производство стало использоваться для создания функциональных изделий. Совсем недавно такие компании, как Boeing и General Electric, начали использовать аддитивное производство в качестве неотъемлемой части своих бизнес-процессов. В России и мире с каждым годом увеличивается количество деталей, которые изготавливаются с применением аддитивных технологий, как в высокотехнологичных корпорациях, так и в маленьких компаниях.
Как это работает?
Для создания объекта с использованием аддитивного производства, сначала необходимо создать модель с помощью программного обеспечения автоматизированного проектирования (САПР) или путем сканирования объекта, который планируется воспроизвести с помощью 3D-принтера. Затем программное обеспечение для подготовки к печати преобразует проект в послойную структуру, которой будет следовать машина для аддитивного производства. Послойный проект отправляется на 3D-принтер, который создает деталь или заготовку. В аддитивном производстве используется широкая номенклатура материалов: полимеры, металлы, керамика. Если вы найдете способ локально соединить две части, вы можете изготовить эту деталь с помощью 3D-печати.
GIF-файл должен дать вам представление об этом процессе
В зависимости от выбранной технологии и размера объекта, процесс печати может занимать от нескольких часов до нескольких дней.
- Экструзия материала / Material Extrusion;
- Фотополимеризация в ванне / Vat Photopolymerization;
- Струйное нанесение связующего / Binder Jetting;
- Струйное нанесение материала / Material Jetting;
- Синтез на подложке / Powder Bed Fusion;
- Прямой подвод энергии и материала / Direct Energy Deposition;
- Листовая ламинация / Sheet Lamination.
К классу «Экструзия материала» относятся:
- FFF (Fused Filament Fabrication) / FDM (Fused Deposition Modeling) – Построение послойным наплавлением нити/филаментом;
- FGF (Fused Granulate Fabrication) / Pellet Extrusion Printing / Fused Pellet Fabrication – Построение послойным наплавлением гранул;
- CFC (Continuous Fiber Coextrusion) / Continuous Fiber Material Extrusion – Построение послойным непрерывным наплавлением волокна (угле-, стекловолокна).
К классу «Фотополимеризация в ванне» относятся:
- SLA (Stereolithography) – Лазерная стереолитография;
- DLP (Digital Light Processing) – Цифровая светодиодная проекция;
- CDLP (Continuous Digital Light Processing) – Непрерывная цифровая светодиодная проекция.
Класс и единственная технология в этом классе, «Струйное нанесение связующего» позволяет создавать детали из различных материалов: песок/гипс, полимеры (PMMA) и металлы (технология MBJ). Модель формируется путем послойного склеивания порошковых композиций. Песчаные композиции используются при выращивании форм для литья в холодно-твердеющие смеси (ХТС), полимерные порошки – для различных прототипов и газифицируемых моделей, металлические композиции – для деталей оснастки и малонагруженных деталей.
К классу «Струйное нанесение материала» относятся:
- MJ (Material Jetting) – Струйное нанесение материала;
- NPJ (Nano Particle Jetting) – Напыление наночастиц;
- DOD (Drop On Demand) – Местное напыление капель.
К классу «Синтез на подложке» относятся:
- SLS (Selective Laser Sintering) – Селективное лазерное спекание;
- MJF (Multi Jet Fusion) – Многоструйный синтез;
- SLM (Selective Laser Melting) / LBM (Laser Beam Melting) / DMLM (Direct Metal Laser Melting) – Селективное лазерное сплавление;
- EBM (Electron Beam Melting) – Электронно-лучевое сплавление.
К классу «Прямой подвод энергии и материала» относятся:
- LENS (Laser Engineering Net Shape) / Powder Laser Energy Deposition – Плавка путем создания формы или Порошковая наплавка лазером;
- EBAM (Electron Beam Additive Manufacturing) / Wire Electron Beam Energy Deposition – Электронно-лучевое аддитивное производство или Проволочная наплавка электронным лучом;
- Wire Electric Arc Energy Deposition – Проволочная наплавка электрической дугой;
- Wire Plasma Arc Energy Deposition – Проволочная наплавка плазменной дугой;
- Wire Laser Beam Energy Deposition – Проволочная наплавка лазерным лучом;
- Coldspray – Холодное газодинамическое напыление;
- Friction Energy Deposition – Наплавка трением.
К классу «Листовая ламинация» относятся:
- LOM (Laminated Object Manufacturing) – Производство ламинированных изделий;
- PSL (Plastic Sheet Lamination ) – Пластиковое листовое ламинирование;
- UAM (Ultrasonic Additive Manufacturing) – Ультразвуковое аддитивное производство.