Аддитивные технологии

Аддитивные технологии обеспечивают послойное изготовление компонентов методом наращивания. Информация о размерах и геометрии изделий содержится в 3D-моделях, разрабатываемых в рамках САПР.
Аддитивные технологии

Лучшим примером реализации технологии являются 3D-принтеры. Они осуществляют послойное нанесение композита, формируя заданную деталь. Устройства получили широкое распространение, незаменимы при прототипировании и экспериментальной деятельности.

Пример детали, полученной посредством аддитивных технологий Рис. 1 Пример детали, полученной посредством аддитивных технологий

Промышленные аддитивные технологии различаются рабочей средой и спецификой применяемых материалов. С их помощью изготавливаются детали распределительных механизмов, кузовные элементы машин, формы для пищевого производства и прочие продукты.

Производственные процессы в рамках аддитивных технологий

Использование аддитивных технологий в промышленности расширяет возможности предприятия, позволяет выйти на качественно новый уровень. Процесс по созданию готовых изделий приобретает следующий вид.

Тип процедуры Описание Схематическое изображение
Подготовка модели Посредством систем автоматического проектирования инженер подготавливает изометрическую модель. Для этого используется отечественное и зарубежное ПО (Компас 3D, Автокад, Solidworks и т.д.)
Подготовка модели
Создание STL-файла Модель конвертируется в формат, «понятный» оборудованию. В рамках аддитивного машиностроения используются файлы STL.
Создание STL-файла
Деление на слои Аппаратная операция. Оборудование, формирующее заготовку, разделяет модель на слои. Размерность последних зависит от возможностей техники.
Деление на слои
Формирование детали Изготовление компонента путем послойного нанесения материала. Действие выполняется в специальной камере. Продолжительность операции зависит от габаритов детали и производительности оборудования.
Формирование детали
Финишная обработка Наряду с машинами для аддитивного производства используется вспомогательная техника. Она осуществляет полировку поверхности, устраняет микронеровности и прочие дефекты.
Финишная обработка
Приемка Готовое изделие проходит контроль качества. При отсутствии претензий деталь передается в сборочный цех.
Приемка

Применение аддитивных технологий в машиностроении способствует решению следующих задач.

  • Подготовка деталей для аэродинамических испытаний. Подбор оптимальных решений с минимальными усилиями.
  • Изготовление компонентов со сложной геометрией и скрытыми полостями.
  • Создание мастер-моделей для литьевого производства.
  • Изготовление пресс-форм для полимерных материалов.
  • Подготовка функциональных компонентов для существующих узлов с целью их последующей модернизации.

Интеграция аддитивного производства в машиностроение расширяет возможности дизайнеров. Технология позволяет создавать уникальные элементы, не изготавливаемые стандартными средствами производства.

Выпуск пластиковых форм посредством аддитивных технологий Рис. 2 Выпуск пластиковых форм посредством аддитивных технологий

Перечень применяемых технологий

В промышленности используется множество аддитивных машин. Устройства работают с пластиком и металлом, подготавливают компоненты различной сложности и назначения. Ниже представлены актуальные технологии, встречающиеся в современном производстве.

FDM

Технология Fused deposition modeling базируется на использовании полимерных нитей. Это простой и доступный способ изометрической печати. Он позволяет получать детали с заданными характеристиками на базе составов ABS и их аналогов.

Изделия, выполненные посредством технологии FDM Рис. 3 Изделия, выполненные посредством технологии FDM

SLM

В рамках Selective laser melting используется металлический порошок для аддитивных технологий. Процедура предполагает лазерное сплавление состава. На затвердевшую поверхность наносится новый слой расплавленного порошка, после чего операция повторяется.

Детали, полученные посредством SLM Рис. 4 Детали, полученные посредством SLM

Металлические аддитивные технологии упрощают создание деталей с большим числом отверстий, внутренних полостей и сложных проемов. Точность исполнения изделий выше, чем при литейном и прокатном производстве.

SLS

Посредством Selective laser sintering происходит селективное спекание полимерных порошков. Основным материалом для аддитивной технологии является смесь полимеров. Состав отличается прекрасной адгезией, формирует прочные и долговечные детали.

Детали, изготовленные при помощи SLS Рис. 5 Детали, изготовленные при помощи SLS

Технология характеризуется высокой точностью, позволяет создавать габаритные изделия заданной конфигурации.

SLA

Технология построена на принципах лазерной стереолитографии. В роли основного материала выступает жидкий фотополимерный композит. Он затвердевает под воздействием лазера, образуя прочное статичное соединение.

Печать посредством технологии LSA Рис. 6 Печать посредством технологии LSA

Заготовки, полученные посредством Stereolithography, отличаются высокой точностью. Их нередко используют при сборке экспериментальных образцов.

Аддитивные технологии в прототипировании

Технологии аддитивного производства в машиностроении нередко связаны с изготовлением прототипов. Изделия не обладают высокой прочностью, предназначены для демонстрации возможностей продукта. В данном направлении используется три инженерных решения: MJM, PolyJet и CJP.

MJM

Технология многослойного моделирования на базе восковых и фотополимерных материалов. Действия выполняются с высокой скоростью, что особенно важно при исследовательской работе.

Особенности технологии MJM Рис. 7 Особенности технологии MJM

PolyJet

Получение заготовок из фотополимера. Последний представлен жидкой средой, твердеющей под воздействием УФ-излучения.

Детали, полученные в рамках технологии PolyJet Рис. 8 Детали, полученные в рамках технологии PolyJet

CJP

Технология аддитивного производства, связанная с использованием клеящих веществ. Материал последовательно распределяется по порошковому гипсу. Это приводит к его быстрому затвердеванию, способствует созданию надежного основания для последующих слоев.

Сборка на базе элементов, полученных посредством CJP Рис. 9 Сборка на базе элементов, полученных посредством CJP

Специфика технологии CJP допускает добавление красителей. С их помощью создаются наглядные модели, демонстрирующие принципиальное устройство узлов.

Преимущества аддитивных технологий

Аддитивные производственные технологии обладают множеством преимуществ.

  • Высокое качество деталей. Компоненты на базе 3D-моделей формируются послойно. Это минимизирует остаточные напряжения, расширяет область применения изделий. Качественный SLM-компонент превосходит отливки и продукцию, полученную методом механической обработки.
  • Снижение издержек. Цифровые технологии аддитивного производства минимизируют количество отходов. Они не сопровождаются появлением стружки, обрезков и т.д. Предприятие рационально использует сырье, сокращает расходы на обслуживающий персонал и сервисные операции.
  • Расширение номенклатуры. Аддитивное производство является наиболее гибким. Его возможности не ограничены функционалом станков или умениями мастера. Предприятие изготавливает любые изделия, быстро меняя их номенклатуру.
  • Реализация индивидуальных проектов. Специфика материалов аддитивного производства исключает организацию многоуровневых техпроцессов. Предприятие может принимать разовые заказы, не опасаясь перерасхода средств и непредвиденных сложностей.
  • Работа с деталями любой конфигурации. Методы аддитивного производства имеют минимум ограничений. С их помощью создаются сложные компоненты с множеством нестандартных элементов. Подготовить подобную продукцию в условиях классического производства не представляется возможным.
  • Мобильность. Информация о заготовках передается в рамках изометрических моделей. Это исключает доставку габаритных образцов, большого количества чертежей и прочие неудобства.

Выбор в пользу аддитивных технологий способствует интенсивному развитию промышленности, позволяет реализовывать прорывные решения с наименьшими издержками.

Преимущество аддитивных технологий Рис. 10 Преимущество аддитивных технологий

Использование классических способов обработки

При всех преимуществах аддитивного оборудования не стоит забывать о классическом инструменте. Его использование целесообразно в ряде случаев.

  • Изготовление простых деталей посредством базовых операций.
  • Организация крупносерийного производства с минимальными изменениями в техпроцессе.
  • Устранение незначительных недостатков моделей, полученных аддитивным способом.
  • Местная доработка прототипа по результатам испытаний: формирование дополнительных отверстий, удаление отдельных элементов, уменьшение толщины стенок и т.д.

При всех преимуществах аддитивного оборудования не стоит забывать о классическом инструменте. Его использование целесообразно в ряде случаев.

Приобрести качественный металлорежущий инструмент поможет компания «РИНКОМ». Мы предлагаем токарные резцы, метчики, плашки, сверла, фрезы и прочую продукцию. Изделия отвечают требованиям отраслевых нормативов, подходят для производств любого уровня оснащенности.

Содействие в подборе инструмента оказывают штатные менеджеры. Они информируют об особенностях изделий, рекомендуют продукцию с учетом потребностей покупателя.

Для ознакомления с полным перечнем товаров посетите наш каталог.

Подписывайтесь на нас
Присылаем скидки на инструмент и только полезную информацию!
Не нашли нужной позиции в каталоге?
Мы готовы изготовить и поставить уникальные виды инструмента специально под ваш заказ!
Заказать
Брянск
Войти или зарегистрироваться
Успешно
Ваш запрос отправлен.
Выбор города
Доставляем по всей России
?>