3D ლითონის ბეჭდვა
Მოკლე აღწერა:
მეტალის 3D ბეჭდვა არისკომპიუტერის კონტროლის ქვეშ მყოფი ლაზერული ან ელექტრონული სხივების სკანირებით ლითონის ფხვნილის გათბობით, სინთეზით, დნობით და გაგრილებით ნაწილების ფორმირების პროცესი. 3D ბეჭდვას არ სჭირდება ფორმა, ფორმირება სწრაფი, მაღალი ღირებულება, შესაფერისი ნიმუში და მცირე სურათების წარმოება.
3D ლითონის ბეჭდვა (3DP) ერთგვარი სწრაფი პროტოტიპების ტექნოლოგიაა. ეს არის ტექნოლოგია, რომელიც დაფუძნებულია ციფრულ მოდელის ფაილზე, რომელიც იყენებს ფხვნილ მეტალის ან პლასტმასის და სხვა წებოვან მასალებს ობიექტების ასაწყობად ფენის ბეჭდვით. განსხვავება მეტალის 3D ბეჭდვასა და პლასტმასის 3D ბეჭდვას შორის: ეს ორი ტექნოლოგიაა. ლითონის 3D ბეჭდვის ნედლეული არის ლითონის ფხვნილი, რომელიც იწარმოება და იბეჭდება ლაზერული მაღალი ტემპერატურის სინთერით. პლასტიკური 3D ბეჭდვისთვის გამოყენებული მასალა არის თხევადი, რომელსაც ასხივებენ თხევადი მასალის სხვადასხვა ტალღის სიგრძის ულტრაიისფერი სხივების შედეგად, რის შედეგადაც ხდება პოლიმერიზაციის რეაქცია და განკურნება.
1. ლითონის 3D ბეჭდვის მახასიათებლები
1 ლითონის 3D ბეჭდვის უპირატესობები
A. ნაწილების სწრაფი პროტოტიპიზაცია
B. ამ ტექნოლოგიას შეუძლია გამოიყენოს თხელი ლითონის ფხვნილის მასალები რთული ფორმების წარმოსაქმნელად, რომელთა განხორციელება შეუძლებელია ტრადიციული ტექნოლოგიით, როგორიცაა ჩამოსხმა, გაყალბება და დამუშავება.
ტრადიციული წარმოების პროცესებთან შედარებით, 3D ბეჭდვას აქვს მრავალი უპირატესობა, მათ შორის:
ა მასალების მაღალი საერთო გამოყენების დონე;
ბ არ არის საჭირო ფორმის გახსნა, ნაკლები წარმოების პროცესი და მოკლე ციკლი;
C წარმოების ციკლის დრო მცირეა. კერძოდ, რთული ფორმის მქონე ნაწილების 3D ბეჭდვას ჩვეულებრივი დამუშავების დრო სჭირდება ერთი მეხუთედი ან თუნდაც მეათედი
დ შესაძლებელია რთული სტრუქტურის მქონე ნაწილების წარმოება, მაგალითად, შიდა კონფორმაციული ნაკადის არხი;
ე. უფასო დიზაინი მექანიკური საკუთრების მოთხოვნების შესაბამისად, წარმოების პროცესის გათვალისწინების გარეშე.
მისი დაბეჭდვის სიჩქარე არ არის მაღალი და ის ჩვეულებრივ გამოიყენება ცალკეული ან მცირე სურათების ნაწილების სწრაფ წარმოებაში, ფორმის გახსნის ხარჯების და დროის გარეშე. მიუხედავად იმისა, რომ 3D ბეჭდვა არ არის შესაფერისი მასობრივი წარმოებისთვის, ის შეიძლება გამოყენებულ იქნას მასალების წარმოების სხვადასხვა ფორმების სწრაფი წარმოებისთვის.
2 .მეტალის 3D ბეჭდვის უარყოფითი მხარეები
3D ლითონის ბეჭდვა გთავაზობთ დიზაინის ახალ შესაძლებლობებს, როგორიცაა წარმოების პროცესში მრავალი კომპონენტის ინტეგრირება, მასალის გამოყენების და ფორმის დამუშავების ხარჯების შემცირების მიზნით.
ა) 3D ბეჭდვის ლითონის ნაწილების გადახრა ზოგადად მეტია + / -0,10 მმ-ზე და სიზუსტე არც ისე კარგია, როგორც ჩვეულებრივი ჩარხები.
ბ) ლითონის 3D დაბეჭდვის სითბოს დამუშავების თვისება დეფორმირდება: ლითონის 3D ბეჭდვის გაყიდვის წერტილი ძირითადად მაღალი სიზუსტით და უცნაური ფორმისაა. თუ ფოლადის ნაწილების 3D ბეჭდვა თერმულად არის დამუშავებული, ნაწილები კარგავენ სიზუსტეს ან საჭიროებს გადამუშავებას ჩარხები
ტრადიციული მასალის შემცირების დამუშავების ნაწილს შეუძლია წარმოქმნას ძალიან თხელი გამკვრივებადი ფენა ნაწილების ზედაპირზე. 3D ბეჭდვა არც ისე კარგია. უფრო მეტიც, ფოლადის ნაწილების გაფართოება და შეკუმშვა დამუშავების პროცესში სერიოზულია. ნაწილების ტემპერატურა და სიმძიმე სერიოზულ გავლენას მოახდენს სიზუსტეზე
2. მასალა, რომელიც გამოიყენება მეტალის 3D ბეჭდვისთვის
მასში შედის უჟანგავი ფოლადი (AISI316L), ალუმინის, ტიტანის, Inconel (Ti6Al4V) (625 ან 718) და მარტენზიული ფოლადი.
1) .მაღალი და მარტენსიტული ფოლადები
2) უჟანგავი ფოლადი.
3) დისკები: ყველაზე ფართოდ გამოყენებული მეტალის ფხვნილის შენადნობი 3D ბეჭდვის მასალებისთვის არის სუფთა ტიტანის და ტიტანის შენადნობი, ალუმინის შენადნობი, ნიკელის ბაზის შენადნობი, კობალტის ქრომის შენადნობი, სპილენძის ფუძის შენადნობი და ა.შ.
სპილენძის 3D ბეჭდვის ნაწილები
ფოლადის 3D ბეჭდვის ნაწილები
ალუმინის 3D ბეჭდვის ნაწილები
3D ბეჭდვის ფორმის ჩასმა
3. ლითონის 3D ბეჭდვის სახეები
არსებობს ლითონის 3D ბეჭდვის ხუთი ტექნოლოგია: SLS, SLM, npj, ობიექტივი და EBSM.
1) შერჩევითი ლაზერული სინთერიზაცია (SLS)
SLS შედგება ფხვნილის ბალონისგან და ფორმირების ცილინდრისგან. ფხვნილის ცილინდრის დგუში იზრდება. ფხვნილი თანაბრად იდება ფორმირების ცილინდრზე ფხვნილის მოსაფენად. კომპიუტერი აკონტროლებს ლაზერის სხივის ორგანზომილებიან სკანირების ბილიკს პროტოტიპის ნაჭრის მოდელის მიხედვით. მყარი ფხვნილის მასალა შერჩევით იჟღინთება და ქმნის ნაწილის ფენას. ერთი ფენის დასრულების შემდეგ, სამუშაო დგუში ჩამოაგდებს ერთი ფენის სისქეს, ფხვნილის გამანაწილებელი სისტემა ავრცელებს ახალ ფხვნილს და აკონტროლებს ლაზერის სხივს ახალი ფენის დასკანირებისა და სინთეზისთვის. ამ გზით, ციკლი მეორდება ფენა-ფენად, სანამ სამგანზომილებიანი ნაწილები არ ჩამოყალიბდება.
2) ლაზერული შერჩევითი დნობა (SLM)
ლაზერული შერჩევითი დნობის ტექნოლოგიის ძირითადი პრინციპია ნაწილის სამგანზომილებიანი მყარი მოდელის შექმნა სამგანზომილებიანი მოდელირების პროგრამული უზრუნველყოფის გამოყენებით, როგორიცაა Pro / E, UG და CATIA კომპიუტერზე, შემდეგ კი სამგანზომილებიანი მოდელის გაჭრა დაჭრის პროგრამული უზრუნველყოფა, მიიღეთ თითოეული მონაკვეთის პროფილის მონაცემები, შექმენით შევსების სკანირების გზა პროფილის მონაცემებიდან და აპარატურა გააკონტროლებს ლაზერის სხივის შერჩევით დნობას ამ შევსების სკანირების ხაზების მიხედვით. ლითონის ფხვნილის მასალის თითოეული ფენა თანდათანობით იკეტება სამში განზომილებიანი ლითონის ნაწილები. სანამ ლაზერული სხივი დაიწყებს სკანირებას, ფხვნილის გამავრცელებელი მოწყობილობა უბიძგებს ლითონის ფხვნილს ფორმირების ცილინდრის ფუძის ფირფიტაზე, შემდეგ კი ლაზერის სხივი დნება ფხვნილის ფუძეზე მიმდინარე ფენის შევსების სკანირების ხაზის მიხედვით და ამუშავებს მიმდინარე ფენა და შემდეგ ფორმირების ცილინდრი ჩამოდის ფენის სისქის მანძილზე, ფხვნილის ცილინდრი იზრდება გარკვეული სისქის მანძილზე, ფხვნილის გამავრცელებელი მოწყობილობა ავრცელებს ლითონის ფხვნილს დამუშავებულ მიმდინარე ფენაზე და მოწყობილობა არეგულირებს შეიტანეთ შემდეგი ფენის კონტურის მონაცემები დამუშავება და შემდეგ დამუშავება ფენის ფენაზე, სანამ მთელი ნაწილი დამუშავდება.
3) ნანონაწილაკების სპრეის მეტალის წარმოქმნა (NPJ)
ლითონის ჩვეულებრივი 3D ბეჭდვის ტექნოლოგიაა ლაზერის გამოყენება ლითონის ფხვნილის ნაწილაკების გასანელებლად ან სინთერით, ხოლო npj ტექნოლოგია იყენებს არა ფხვნილის ფორმას, არამედ თხევად მდგომარეობას. ეს ლითონები შეფუთულია მილში თხევადი სახით და ჩასმულია 3D პრინტერში, რომელიც იყენებს ლითონის ნანონაწილაკებს შემცველ "მდნარ რკინას", რომლითაც ხდება ფორმის შესხურება ლითონის 3D ბეჭდვისას. უპირატესობა ის არის, რომ ლითონი იბეჭდება გამდნარი რკინისგან, მთელი მოდელი უფრო მშვიდი იქნება და ჩვეულებრივი მელნის რეაქტიული ბეჭდვის თავი შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც ინსტრუმენტი. ბეჭდვის დასრულების შემდეგ, სამშენებლო პალატა აორთქლებს ზედმეტ სითხს გახურებით, მხოლოდ ლითონის ნაწილს დატოვებს
4) ლაზერი ქსელის ფორმირების მახლობლად (ობიექტივი)
ლაზერის მახლობლად ქსელის ფორმირების (ობიექტივი) ტექნოლოგია ერთდროულად იყენებს ლაზერისა და ფხვნილის ტრანსპორტირების პრინციპს. ნაწილის 3D CAD მოდელი კომპიუტერით იჭრება და მიიღება ნაწილის 2D სიბრტყის კონტურული მონაცემები. შემდეგ ეს მონაცემები გარდაიქმნება NC სამუშაო მაგიდის მოძრაობის ბილიკად. ამავდროულად, ლითონის ფხვნილი იკვებება ლაზერის ფოკუსის არეში გარკვეული კვების სიჩქარით, მდნარი და მყარი ხდება სწრაფად, შემდეგ კი უახლოესი ქსელის ფორმის ნაწილების მიღება შესაძლებელია წერტილების, ხაზებისა და ზედაპირების დალაგების გზით. ფორმირებული ნაწილების გამოყენება შესაძლებელია დამუშავების გარეშე ან მხოლოდ მცირე რაოდენობით. ობიექტივს შეუძლია გააცნობიეროს ლითონის ნაწილების უფასო წარმოება და დაზოგოს ბევრი ხარჯები.
5) ელექტრონის სხივის დნობა (EBSM)
ელექტრონების სხივების დნობის ტექნოლოგია პირველად შეიმუშავა და გამოიყენა არკამ კომპანიამ შვედეთში. მისი პრინციპია ელექტრონული იარაღის გამოყენება ელექტრონულ სხივში წარმოქმნილი მაღალი სიმკვრივის ენერგიის გადასაღებად გადახვევისა და ფოკუსის შემდეგ, რაც სკანირებულ ლითონის ფხვნილის ფენას ქმნის მაღალ ტემპერატურაზე ადგილობრივ მცირე უბანში, რაც იწვევს ლითონის ნაწილაკების დნობას. ელექტრონული სხივის უწყვეტი სკანირება ხელს შეუწყობს წვრილი ლითონის ლითონების აუზების დნობასა და გამკვრივებას და შეერთების შემდეგ ქმნის წრფივ და ზედაპირულ მეტალის ფენას.
ლითონის ბეჭდვის ზემოთ აღნიშნულ ხუთ ტექნოლოგიას შორის, SLS (ლაზერული შერჩევითი სინთერი) და SLM (ლაზერული შერჩევითი დნობა) წარმოადგენს ლითონის ბეჭდვის განაცხადის მეინსტრიმულ ტექნოლოგიებს.
4. ლითონის 3D ბეჭდვის გამოყენება
მას ხშირად იყენებენ ობის წარმოებაში, სამრეწველო დიზაინსა და სხვა დარგებში, მოდელის დასამზადებლად, შემდეგ კი თანდათანობით იყენებენ ზოგიერთი პროდუქტის უშუალო წარმოებაში, შემდეგ კი თანდათანობით იყენებენ ზოგიერთი პროდუქტის პირდაპირ წარმოებაში. ამ ტექნოლოგიით უკვე დაბეჭდილია ნაწილები. ტექნოლოგიას იყენებს სამკაულები, ფეხსაცმელი, სამრეწველო დიზაინი, არქიტექტურა, ინჟინერია და მშენებლობა (AEC), საავტომობილო, კოსმოსური, სტომატოლოგიური და სამედიცინო მრეწველობა, განათლება, გეოგრაფიული ინფორმაციის სისტემები, სამოქალაქო ინჟინერია, ცეცხლსასროლი იარაღი და სხვა სფეროებში.
ლითონის 3D ბეჭდვა, პირდაპირი ჩამოსხმის უპირატესობებით, არ გააჩნია ჩამოსხმა, პერსონალიზირებული დიზაინი და რთული სტრუქტურა, მაღალი ეფექტურობა, დაბალი მოხმარება და დაბალი ღირებულება, ფართოდ იქნა გამოყენებული ნავთობქიმიური ინჟინერიის პროგრამებში, კოსმოსურ სივრცეში, ავტომობილების წარმოებაში, ინექციის ფორმაში, მსუბუქი ლითონის შენადნობის ჩამოსხმაში , სამედიცინო მკურნალობა, ქაღალდის ინდუსტრია, ენერგეტიკა, კვების გადამამუშავებელი, სამკაული, მოდის და სხვა სფეროები.
ლითონის ბეჭდვის პროდუქტიულობა არ არის მაღალი, როგორც წესი, გამოიყენება ცალკეული ან მცირე სურათების ნაწილების სწრაფი წარმოებისთვის, ფორმის გახსნის ღირებულებისა და დროის გარეშე. მიუხედავად იმისა, რომ 3D ბეჭდვა არ არის შესაფერისი მასობრივი წარმოებისთვის, ის შეიძლება გამოყენებულ იქნას მასალების წარმოების სხვადასხვა ფორმების სწრაფი წარმოებისთვის.
1) ინდუსტრიული სექტორი
დღესდღეობით, ბევრ სამრეწველო განყოფილებაში იყენებენ მეტალის 3D პრინტერებს, როგორც ყოველდღიურ დანადგარებს. პროტოტიპის წარმოებისა და მოდელის წარმოებისას, 3D ბეჭდვის ტექნოლოგია თითქმის გამოიყენება. ამავე დროს, ის შეიძლება გამოყენებულ იქნას ზოგიერთი დიდი ნაწილის წარმოებაშიც
3D პრინტერი ბეჭდავს ნაწილებს და შემდეგ აწყობს მათ. ტრადიციული წარმოების პროცესთან შედარებით, 3D ბეჭდვის ტექნოლოგიამ შეიძლება შეამციროს დრო და შეამციროს ღირებულება, მაგრამ ასევე მიაღწიოს უფრო მეტ წარმოებას.
2) სამედიცინო სფერო
მეტალის 3D ბეჭდვა ფართოდ გამოიყენება სამედიცინო სფეროში, განსაკუთრებით სტომატოლოგიაში. სხვა ოპერაციებისგან განსხვავებით, მეტალის 3D ბეჭდვა ხშირად გამოიყენება სტომატოლოგიური იმპლანტების დასაბეჭდად. 3D ბეჭდვის ტექნოლოგიის გამოყენების ყველაზე დიდი უპირატესობა არის პერსონალიზაცია. ექიმებს შეუძლიათ იმპლანტების შემუშავება პაციენტების სპეციფიკური პირობების შესაბამისად. ამ გზით, პაციენტის მკურნალობის პროცესი შეამცირებს ტკივილს და ოპერაციის შემდეგ ნაკლები პრობლემები იქნება.
3) სამკაულები
დღეისათვის მრავალი საიუველირო მწარმოებელი გარდაიქმნება ფისოვანი 3D ბეჭდვიდან და ცვილის ფორმის წარმოებიდან ლითონის 3D ბეჭდვაზე. ადამიანების ცხოვრების დონის მუდმივად გაუმჯობესებასთან ერთად, მოთხოვნა სამკაულებზეც მეტია. ხალხს აღარ მოსწონს ჩვეულებრივი სამკაული ბაზარზე, მაგრამ სურს უნიკალური მორგებული სამკაული ჰქონდეს. ამიტომ, ეს იქნება სამომავლო განვითარების ტენდენცია საიუველირო ინდუსტრიის რეალიზება მორგება გარეშე mold, რომელთა შორის ლითონის 3D ბეჭდვა ითამაშებს ძალიან მნიშვნელოვან როლს.
4) აერონავტიკა
მსოფლიოს ბევრმა ქვეყანამ დაიწყო მეტალის 3D ბეჭდვის ტექნოლოგიის გამოყენება ეროვნული თავდაცვის, კოსმოსური და სხვა სფეროების განვითარების მისაღწევად. GE- ს მსოფლიოში 3D ბეჭდვის ქარხანა, რომელიც აშენდა იტალიაში, პასუხისმგებელია ნახტომიანი რეაქტიული ძრავების ნაწილების დამზადებაზე, რაც ადასტურებს მეტალის 3D ბეჭდვის შესაძლებლობას.
5) ავტომობილები
საავტომობილო ინდუსტრიაში ლითონის 3D ბეჭდვის გამოყენების დრო არ არის ძალიან გრძელი, მაგრამ მას აქვს დიდი პოტენციალი და სწრაფი განვითარება. დღეისათვის BMW, Audi და სხვა ცნობილი საავტომობილო მწარმოებლები სერიოზულად სწავლობენ როგორ გამოიყენონ მეტალის 3D ბეჭდვის ტექნოლოგია წარმოების რეჟიმის რეფორმირებისთვის
ლითონის 3D ბეჭდვა არ შემოიფარგლება ნაწილების რთული ფორმით, უშუალოდ ფორმირებულ, სწრაფ და ეფექტურ და არ სჭირდება ფორმის მაღალი ინვესტიცია, რომელიც შესაფერისია თანამედროვე წარმოებისთვის. იგი სწრაფად განვითარდება და გამოიყენება ახლა და მომავალში. თუ თქვენ გაქვთ ლითონის ნაწილები, რომლებსაც 3D ბეჭდვა სჭირდებათ, გთხოვთ დაგვიკავშირდეთ.
ლითონის 3D ბეჭდვა არ შემოიფარგლება ნაწილების რთული ფორმით, უშუალოდ ფორმირებულ, სწრაფ და ეფექტურ და არ სჭირდება ფორმის მაღალი ინვესტიცია, რომელიც შესაფერისია თანამედროვე წარმოებისთვის. იგი სწრაფად განვითარდება და გამოიყენება ახლა და მომავალში. თუ თქვენ გაქვთ ლითონის ნაწილები, რომლებსაც 3D ბეჭდვა სჭირდებათ,გთხოვთ, დაგვიკავშირდით.
