Fabricarea aditivă: tehnologie, materiale și beneficii ale imprimării 3D

Fabricarea aditivă este o metodă de construire a unui articol folosind modelul său 3D. Unii numesc acest proces „creștere” deoarece produsul este realizat treptat, strat cu strat. În funcție de tipul de tehnologie, un articol este creat de jos în sus sau de sus în jos. Astăzi, fabricarea aditivă este mai bine cunoscută sub denumirea de imprimare 3D. În acest articol, vă spunem mai multe despre fabricarea aditivă, cum funcționează și de ce a devenit atât de populară în lumea de astăzi.

De ce imprimarea 3D este la mare căutare

Putem utiliza producția aditivă pentru a realiza prototipuri, mostre și produse finite din diverse materiale, inclusiv materiale plastice și piese compozite. Întreprinderile folosesc imprimarea 3D pentru a produce articole industriale, casnice și medicale. Industria militară a utilizat, de asemenea, această tehnologie. O imprimantă 3D poate crea piese de interior auto, componente de aeronave, implanturi și chiar elemente de motor. Companiile folosesc imprimarea 3D ca instrument de vizualizare pentru a testa rapid un produs, pentru a vedea dacă acesta respectă standardele. Cu ajutorul tehnologiilor aditive, ele îl pot verifica înainte de începerea producției în masă.

Imprimarea 3D joacă un rol important în domeniul designului, deoarece companiile o folosesc pentru a crea ambalaje de formă unică sau modele de sticle. De asemenea, se pot imprima obiecte de design, prototipuri de aparate electrice și mobilier. Utilizarea prototipurilor 3D în scopuri de design permite clienților să țină viitorul proiect în mâini și să îi studieze textura, combinația de culori și dimensiunea. Ei pot testa dacă acesta se potrivește cu interiorul sau exteriorul lor.

Cum să imprimați produse

Deși pare destul de complexă, fabricarea aditivă necesită doar câțiva pași:

Tipuri de imprimare 3DExistămai multe tipuri de imprimare 3D: fotopolimerizarea, extrudarea materialului, modelarea cu jet, jetul de liant, fuziunea cu pat de pulbere și topirea unui strat cu laser sau lumină infraroșie. Cu toate acestea, cele mai populare tipuri de imprimare includ următoarele:

• FDM (Fused Deposition Modeling) – fiecare strat este format folosind plastic lichid împins printr-un extruder.

• SLM/DMP (topirea selectivă cu laser / imprimarea directă a metalelor) – topirea selectivă a pulberilor metalice cu ajutorul unui laser.

• SLS (Sinterizare selectivă cu laser) – un laser trece peste un pat de imprimare acoperit cu pulbere și o sinterizează selectiv.

• MJP (MultiJet Printing) – imprimare cu jet multiplu folosind ceară sau fotopolimeri.

• MJF (Multi Jet Fusion) – imprimare 3D cu poliamidă în care un element de încălzire acoperă întregul pat de imprimare (Makerly utilizează această tehnologie).

• SLA (Stereolitografie laser) – în interiorul unei imprimante 3D există o baie cu fotopolimer lichid. O rază laser trece peste suprafața materialului, iar acolo unde atinge lichidul, fotopolimerul se întărește, creând un strat de produs.

• CJP (ColorJet Printing) – imprimare 3D color folosind lipire cu gips.

Materiale de imprimare

Praful de plastic sau de metal topit nu este potrivit ca material de imprimare pentru orice produs. Cu toate acestea, diverse alte materiale pot fi utilizate ca aditivi în timpul fabricării: gips, ceară, hârtie și materiale compozite, cum ar fi un amestec de polimer și așchii de lemn. Vom împărtăși ce materiale puteți utiliza pentru imprimare. Cel mai frecvent utilizat plastic pentru imprimare este acidul polilactic (PLA). Îl puteți obține din resurse regenerabile, cum ar fi amidonul de porumb. Materialul nu eliberează substanțe nocive, poate fi utilizat pentru ambalarea alimentelor și nu are un miros neplăcut în timpul procesului de imprimare.

Imprimarea folosind copolimer acrilonitril-butadien-stiren sau plastic ABS este, de asemenea, populară. Materialul este potrivit pentru imprimarea produselor mate. Substanța nu degajă miros și este rezistentă la temperaturi ridicate, grăsimi și uleiuri.

Plasticul topit are nevoie de mult timp pentru a se răci, astfel încât modelele 3D cu elemente care ies în afară pot fi instabile la imprimare. Sunt necesare elemente de susținere în timpul imprimării pentru a preveni deformarea produsului. Acestea sunt adesea imprimate folosind polistiren de mare impact (HIPS). După ce piesa s-a răcit, aceasta este curățată cu limonen, o hidrocarbură lichidă care dizolvă HIPS, dar lasă plasticul ABS complet intact. Aceasta vă permite să imprimați produse complexe și să eliminați rapid elementele auxiliare inutile.

Printre alte tipuri de materiale de imprimare 3D, următoarele sunt populare:

• Pulberi de poliamidă (inclusiv cele umplute cu sticlă, carbon și metal)
• Aliaje de pulberi metalice
• Pudră de gips
• Fotopolimeri lichizi cu umplutură ceramică
• Pulbere de polistiren
• Ceară, materiale compozite sau hârtie

Beneficiile fabricării aditive

În urmă cu aproximativ 5-10 ani, imprimarea 3D avea un cost prohibitiv. Ca urmare, numai întreprinderile mari foloseau imprimarea de obiecte în laboratoare și la expoziții. Astăzi, utilizăm tehnologiile aditive în toate domeniile de activitate umană. Micile întreprinderi nou înființate și marile corporații utilizează fabricarea aditivă pentru a crea diverse piese, prototipuri și produse finite. Toate acestea sunt determinate de numeroasele avantaje ale imprimării 3D, inclusiv:

• o lansare rapidă a producției de piese complexe sau produse unice în cantități mici
• capacitatea de a dezvolta modele 3D într-un singur loc și de a le trimite în câteva secunde la un alt site care dispune de o imprimantă adecvată
• imprimarea de înaltă calitate asigură că un produs se potrivește exact cu modelul 3D
• consum redus de materiale și minimizarea deșeurilor
• raportul cost-eficacitate pentru producția la scară mică
• oricând aveți nevoie de o piesă, o puteți imprima
• efectuarea de modificări rapide ale unui proiect chiar și în faza de producție
• modificarea ușoară a elementelor structurale fără a afecta durabilitatea unui obiect
• imprimarea de unități prefabricate, care vă permite să produceți rapid și ușor obiecte de mari dimensiuni

În viitor, tehnologiile aditive vor continua să evolueze. Oamenii le vor utiliza din ce în ce mai mult decât metodele de producție tradiționale pentru fabricarea produselor finite.

Nemaifiind de nișă, imprimarea 3D a evoluat deja într-o tehnologie răspândită și accesibilă. Makerly urmează cele mai recente tendințe ale producției aditive. Implementăm noi tehnologii și punem imprimarea 3D la dispoziția clienților noștri. Înscrieți-vă la newsletter-ul nostru pentru a vă bucura de cele mai recente știri despre fabricarea aditivă!