Адитив технологија: опис, дефиниција, а апликација има гледаност. Адитив технологије у индустрији

Технологија 3Д-штампање уведен 1986. године, када је компанија 3Д системи развио први специјални штампач - Стереолитографија машину, који су у широкој употреби у одбрамбеној индустрији. Прве машине су биле веома скупе и избор материјала за израду модела је ограничено. Нагли развој тродимензионалне штампе почело са развојем дизајна технологије (ЦАД), прорачуна и симулације (ЦАЕ) и машинске (ЦАМ). И данас је тешко наћи област производње, што не би користили 3Д-принтере :. Користите их да производе делове авиона, летелице, подморница, алата, протезе и имплантата, накит, итд Перспектива је очигледно - технологијом адитива у блиској будућности ће бити приоритет за машинство технологије .

Водећих земаља света су активно укључени у 3Д трке. На пример, у 2012. години у Иангстоуне, Охајо, отворио је Национални институт за иновације адитив за производњу НАМИИ - први центар адитива технологија петнаест произведених у Сједињеним Америчким Државама. Машински парк Институт већ има 10 од адитива машина, од којих су три најнапредније машине за прављење металних делова.

Терминологија и класификација

Суштина технологије адитива је комбиновање материјала за израду предмета података из 3Д-модел слој по слој. Ово се разликује од уобичајених субстрактивну производне технике које подразумевају обрадни - уклањање материјала са радног предмета.

Адитив технологија се класификује:

• од употребљених материјала (течни, партикуларни полимерни, метални прах);
• присуством ласера;
• методом фиксирања изградње слој (топлотни ефекат, зрачење с ултраљубичастим или видљиве светлости, везиво композиције);
• методом формирања слоја.

Постоје два начина да се формира слој. Први је да је прва платформа сипа на прашкасте материје, она је подељена или ваљак нож да створе чак слој жељене дебљине материјала. Јавља се селективно обраду ласером повдер или другог метода праха честица једињења (топљење или лепљењем) према тренутном одељку ЦАД-модела. Конструкција авион је непромењена, а неки од праха остаје нетакнут. Овај процес се назива селективна синтеза као селективни ласерско синтеровање, ако једињење алата је ласер. Други метод се састоји у непосредном таложењем материјала у енергији сумирање тачке.

Организација АСТМ који развија индустријске стандарде, дели технологију 3Д-адитива у 7 категорија.

1. Истискивање материјала. У конструисању тачку загрејаној екструдер храњени пасту материјал, смешу везива и металног праха. Произведен сирови модел постављен у пећи се уклониле везивом и синтер прах - на исти начин као што се дешава у традиционалним технологијама. Овај адитив технологија се спроводи под заштићеним МЈС (Мултипхасе Јет очвршћавања, вишефазна јет очвршћавања), ФДМ (Фусед Депоситион Моделлинг, симулација би лаиервисе просец), ФФФ (Фусед Филамент Фабрицатион, производни метод сједињавањем филамената).
2. Прскање материјал. На пример, у Полијет воском или фотополимерних технологије за мулти-јет главе се наноси на коти. Овај адитив технологија се назива више за чишћење Материјал.
3. Прскање везива. Ово укључује јет технологију Инк-Јет-ињекције у изградњи зоне не модел материјал, везиво средство (адитив производна технологија ЕкОне).
4. Једињење плочастих материјала. Грађевинског материјала је полимер филм, метална фолија, папира и др. Користи се, на пример, у ултразвучно технологији адитива Фабрисониц. Танке металне плоче су заварене заједно ултразвуком, након чега се вишак метала уклоњене млевењем. Адитив технологија се користи у комбинацији са субстрактивну.
5. Фотополимеризација купатило. Технологија користи течне моделирање материјали - фотополимер смоле. Пример је СЛА-технолошка компанија 3Д системи и ДЛП технологију Енвисионтец компанија, дигитални свет Поворка.
6. Топљење материјала у претходно формиран слој. Који се користи у СЛС-технологија, користећи као извор енергије ласером или термо глава (СХС фирме Блуепринтер).
7. Директан енергије сумирајући на место градње. Материјал и енергија нахранио своје тачке топљења у изградњи истовремено. Тело се користи као радни главу, опремљен системом за снабдевање енергијом и материјала. Енергија долази у облику концентроване снопа електрона (Сциаки) или ласерски зрак (ПОМ, Оптомец,). Понекад глава се монтира на "руку" од робота.

Ова класификација је много више говори о замршености адитива технологија него претходних.

Подручја примене

адитив технологија на тржишту у динамици развоја уочи друге индустрије. Његов просечан годишњи раст процењује на 27%, према ИДЦ компанији процењује да ће до 2019. године износити 26,7 милијарди долара у односу на 11 милијарди у 2015. години

Међутим, на тржишту тек треба да открије неискоришћени потенцијал у производњи робе широке потрошње. До 10% компанија у вредности производње робе конзумира у свом прототипова. И многе компаније већ су овом тржишном сегменту. Али преосталих 90% иде у производњу, тако да креирање апликација за брзу производњу производа ће бити главни правац развоја ове индустрије у будућности.

2014. године, проценат за брзу израду прототипова технологија на тржишту адитива, иако смањене, она је остала највећи - 35%, удео производње растао брзо и достигао удео од 31% у стварању алата остао је остао на 25%, остатак отпада на истраживање и образовање.

Према економским секторима, АТ-тецх апликације дистрибуирани на следећи начин:

• 21% - потрошачке производе и електроника;
• 20% - ауто;
• 15% - медицине, укључујући стоматологију;
• 12% - ваздухопловство и производња простор индустрија;
• 11% - производња средстава за производњу;
• 8% - војне опреме;
• 8% - форматион;
• 3% - изградња.

Аматере и професионалце

НА-тецх тржиште је подељен на аматерски и професионални. Аматеур тржиште обухвата 3Д-принтере и њихово одржавање, што укључује сервис, потрошни материјал, софтвер, која је предвиђена за индивидуалне ентузијаста, образовање и визуализацију идеја и олакшати комуникацију у почетној фази развоја новог посла.

Професионални 3Д-штампачи су скупи и погодни су за проширене репродукције. Они имају велику површину конструкцију, прецизност, поузданост, проширених модела распон материјала. Ове машине су много компликованије и захтевају развој посебних вештина за рад са уређајима собом, са модела материјала и софтвера. Типично, оператер машине постаје професионални стручњак за адитива технологија са вишег техничког образовања.

Технологији адитива у 2015.

Према извештају Вохлерс Извештај 2015, 1988 и 2014 79 602 индустрија 3Д-штампача су инсталирани широм света. . Истовремено, 38,1% од уређаја кошта више од 5 хиљада долара из САД, 9,3% - за Јапан, 9,2% - до Кине, и 8,7% - у Немачку. Остатак света су далеко испред лидера. Од 2007. до 2014. године годишњи обим продаје стоних штампача порастао са 66 на 139 584 јединица. У 2014. години, 91,6% од продаје чине десктоп 3Д-принтера, и 8,4% - за индустријске примене адитива производње, профит од којих, међутим, чини 86,6% од укупног броја, односно 1,12 милијарди долара апсолутним терминима. Десктоп машине задовољио 173,2 милиона долара и 13,4%. У 2016. очекујемо раст продаје на 7,3 милијарди $, у 2018. - 12,7 милијарди, у 2020. тржиште ће достићи 21,2 милијарди $.

Према Вохлерс, ФДМ-технологија влада, у просеку око 300 брендова широм света, сваки дан додајемо нове измене. Неки од њих се продају само локално, тако да је веома тешко, ако не и немогуће, пронаћи информације о броју произведених брендова 3Д-штампача. Са сигурношћу можемо рећи да њихов број на тржишту повећава сваким даном. Постоји велика разноликост у величини и технологије израде. На пример, компаније Берлин производи велики БигРеп ФДМ-штампач који се зове БигРеп ОНЕ.2 по цени од 36 хиљада. Евра, у стању штампања објеката до 900 к 1055 к 1100 мм, са резолуцијом од 100-1000 микрона, са два екструдерима и могућност коришћења различитих материјала.

Индустрија - за

Ваздухопловна индустрија улаже значајна средства у производњи адитива. Употреба адитива технологија ће смањити потрошњу материјала утрошених на производњу делова за 10 пута. Очекује се да ће ГЕ АВИАТИОН Фирма годишње објављује 40 хиљада. ињектора. И Аирбус до 2018. године компанија је требало да штампају до 30 тона делова месечно. Компанија наводи значајан напредак у карактеристикама произведених делова на такав начин у односу на традиционалне. Испоставило се да је носач, који је дизајниран за 2,3 тона терета, у ствари, може да издржи терет до 14 тона, уз смањење своју тежину за половину. Поред тога, компанија објављује детаље алуминијумског лима и конектора горива. Аирбус авиона има 60 хиљада. Пиецес, штампани 3Д принтер Стратасис Фортус компаније. Друге компаније авио индустрија такође користе адитива технологију производње. Међу њима: Бел Хеликоптер, БАЕ Системс, Бомбардиер, Боинг, Боеинг, ХОНЕИВЕЛЛ АЕРОСПАЦЕ, Генерал Динамицс, Нортхроп Грумман, Локид Мартин, Раитхеон, Пратт & Вхитнеи, Ролс-Ројс и СпацеКс.

Дигитални адитив технологије се већ користе у производњи разних робе широке потрошње. Компанија Материалисе, пружање услуга адитивне производњу, сарађује са хоет Еиеваре у производњи стакла за корекцију вида и наочаре за сунце. 3Д-модели имају различите цлоуд сервиса. Само 3Д Варехоусе и СкетцхУп компаније нуде 2,7 милиона узорака. Не остају у странци и модној индустрији. РС-Штампа користи систем који мери притисак табанима, штампање појединачне улошке. Дизајнери експериментишу са бикинијима, ципеле и хаљине.

брза израда прототипова

Под брзу израду прототипова разуме стварање прототипа производа у најкраћем могућем року. То је један од главних примене адитива производних технологија. Прототип - је врста производа потребна за оптимизацију облик дела свог процене ергономије, могућности за верификацију Скупштини и исправност распореда решења. Зато је смањење производних делова живота може значајно смањити време развоја. Такођер, прототип може бити модел дизајниран за аеродинамичке и хидродинамичке тестирање или верификацију функционалности кућишта домаћинстава и медицинске опреме. Многи прототипови који су створени као истражних дизајн модела са нијансама у конфигурацији, боја и бојење и тако даље. Д. за брзу израду прототипова користи јефтине 3Д-принтере.

брза производња

Технологија адитив у индустрији имају велику перспективу. Мала производња обима производа са сложеном геометријом и појединих материјала који су уобичајени у бродоградњи, енергетике, реконструктивну хирургију и стоматологије, ваздухопловној индустрији. Директна узгој металних производа је мотивисано економским сврсисходности, јер то начин производње био јефтинији. Уз употребу адитива технологије чине радних тијела турбине и вратила, импланте и протезе, резервни делови за аутомобиле и авионе.

Развој брзог производње и допринео значајног повећања броја доступних металних прашкастих материјала. Ако у 2000. години било је 5-6 врсте прахова, сада нуди широк спектар износе више десетина нумере са челика до племенитих метала и суперлегура.

Обећавајући и адитива технологије у машинству, где могу да се користе у производњи алата и алати за серијску производњу - плочице за бризгање машине, калупи, шаблона.

Ултимакер 2 - најбољи 3Д принтер у 2016.

По мишљењу ЦХИП магазина, која је спровела тестирање и у односу на карактеристике домаћинства 3Д-штампача, најбољи штампачи 2016 модела Ултимакер су 2 предузећа Ултимакер, Ренифорце РФ1000 компанија Цонрад и репликатор десктоп 3Д штампач компаније МакерБот.

Ултимакер 2+ у свом побољшаном моделу користи симулацију технологију спајањем. 3Д-принтер се разликује најмањи дебљине слоја од 0,02 мм, мали прорачун времена, лов штампање цост (2600 р за 1 кг материјала). Главне карактеристике:

• величина радној комори - 223 к 223 к 305 мм;
• тежина - 12.3 кг;
• хеад сизе - 0,25 / 0,4 / 0,6 / 0,8 мм;
• дие температуре - 180-260 ° Ц;
• ресолутион лаиер - 150-60 / 200-20 / 400-20 / 600-20 микрона;
• Брзина штампе - 8-24 мм, ³ / с;
• прецизност КСИЗ - 12,5-12,55 микрона;
• материал - ПЛА, АБС, пречника ЦПЕ 2.85 мм;
• Софтвер - Кура;
• Подржани типови датотека - ЛИС, ОБЈ, АМФ;
• Потрошња електричне енергије - 221 Е;
• цена - 1895 евра, а основни модел 2495 евра продужен.

Према критике купаца, штампач је светлост за инсталацију и коришћење. Прослава високе резолуције, Самоподешавајући кревет, велики избор материјала који се користе, употреба софтвера отвореног кода. Недостаци укључују штампач отвори дизајн штампача, што може довести до опекотина врућим материјалом.

ЛулзБот мини 3Д штампач

У прегледу Магазине ПЦ Магазине Ултимакер 2 и репликатор Десктоп 3Д штампач је ушла у топ три, али овде на првом месту је штампач ЛулзБот мини 3Д штампач. Његове карактеристике су следеће:

• величина радној комори - 152 к 152 к 158 мм;
• Тежина - 8.55 кг,
• дие температуру - 300 ° Ц;
• дебљина слоја - 0.05-0.5 мм;
• Брзина штампе - 275 мм, / с на висини од 0,18 мм слоја;
• материал - ПЛА, АБС, ХИПС, ПВА, ПЕТТ, полиестер, најлон, поликарбонат, ПЕТГ, ПЦТЕ, ПЦ-АБС и други пречника 3 мм.
• Софтвер - Кура, ОцтоПринт, БотКуеуе, Слиц3р, Принтрун, МаттерЦонтрол итд;.
• Потрошња електричне енергије - 300 Е;
• цена - $ 1 250.

Сциаки ебам 300

Један од најбољих индустријских машина адитивне производња је ебам 300 предузећа Сциаки. Електронским снопом пиштољ изазива метални слојеви при брзини до 9 кг на сат.

• величина радној комори - 5791 к 1219 к 1219 мм;
• притисак вакуумске коморе - 1к10 ^-4 Торр;
• потрошња електричне енергије - до 42 кВ при напону од 60 кВ;
• технологија - истискивање;
• материал - титанијум и легуре титана, тантала, инцонел, волфрам, ниобијум, нерђајући челик, алуминијум, челик, бакар-никла легуре (70/30 и 30/70);
• максимални износ - 8605.2 литара;
• цена - 250 хиљада долара ..

Адитив технологије у Русији

индустријски разреда машине у Русији се не производе. Док се само развијена у "Росатома", ласера центра МСТУ. Бауман, Универзитет "СТАНКИН" Политехнички универзитет у Санкт Петерсбургу, Урала Федерални универзитет. "Воронезхселиммасх", производи образовне и домаће 3Д-принтере "Алпха", развија комерцијални адитива биљку.

Иста ситуација са залихама. Лидер развоја прахова и формулација праха у Русији је ВИАМ. Они произведени прах за користе адитив технологије у обнови лопатица турбина, по налогу перма "авионских мотора». Напредак је и на Алл-руског Института за легура лаких (точкова). Дешавања су различити инжењеринг центара широм Руске Федерације. "Ростец", УРАЛ отделение РАН, УФУ водити њихов развој. Али ипак они нису у стању да испуне макар мали захтев од 20 тона праха годишње.

У том смислу, Влада је задужила Министарство просвете, Министарство за економски развој, Министарства индустрије, Министарства комуникација Руске академије наука, Фано, "Роскосмос", "Росатом", "Росстандарт" Развој институција да успоставе координисани развој програма и истраживања. За предложено је да се издвоји додатних буџетских издвајања, као и да се размотри могућност суфинансирања на рачун Фонда Народне заштите и других извора. Препоручује се да подржи нову производну технологију, у Вол. Х Додатак, Мерс, "Роснано" Фонд "Сколково", агенција извоз "ЕКСИАР", "Внешекономбанк". Влада је такође представљен од стране индустрије и трговине Министарство ће припремити део државног програма за развој и унапређење индустријске конкурентности.