Leasachail Technology: tuairisgeul, mìneachadh, agus iarrtas a 'nochdadh gu lèir. Leasachail teicneòlasan ann an gnìomhachas

3D-printing teicneòlas chaidh a thoirt a-steach ann an 1986, nuair a chaidh an companaidh 3D Siostaman leasachadh sònraichte a 'chiad chlò-bhualadair - stereolithography inneal, a tha ga cleachdadh ann an gnìomhachas an dìon. Tha a 'chiad innealan a bha glè dhaor agus an taghadh de stuth airson a bhith a' cruthachadh modailean a bha cuingealaichte. Tha an luath a leasachadh trì-sheallach a thòisich clò-bhualadh le bhith a 'leasachadh dealbhadh teicneòlas (CAD), obrachadh a-mach agus atharrais (CAE) agus machining (CAM). Agus an-diugh tha e duilich a 'lorg an sgìre de riochdachadh, nach biodh a chleachdadh 3D-bhualadairean :. Cleachd dhaibh a bhith a' dèanamh phàirtean de phlèana, soitheach-fànais, bhiodh bàtaichean-aigeil, innealan, prostheses agus implants, jewelry, etc. an dùil e follaiseach - cur teicneòlas san àm ri teachd bidh prìomhachas air meacanaigeach teicneòlas innleadaireachd .

Tha dùthchannan air thoiseach an t-saoghail a tha an sàs ann an-rèisidh 3D. Mar sin, ann an 2012, Yangstoune, Ohio, a chaidh fhosgladh Nàiseanta Innovation Institiùd cur-saothrachaidh NAMII - a 'chiad ionad cur teicneòlasan còig bliadhn' deug a dhèanamh anns na Stàitean Aonaichte. Machine a 'phàirc mar-thà tha Institiùd 10 cur-innealan, trì a tha a' chuid as adhartaiche a chruthachadh innealan meatailt pàirtean.

Briathrachais agus Seòrsachadh

Tha brìgh cur Tha teicneòlas a chur còmhla stuthan a chruthachadh dàta nithean bho 3D-modail ceum air cheum. 'S e seo eadar-dhealaichte bho gnàthach toirt air falbh saothrachadh dòighean dèanamh a-mach machining - stuth a thoirt air falbh bho na workpiece.

Leasachail a tha teicneòlas air an seòrsachadh:

• le na stuthan a chleachdadh (lionn, particulate, polymeric, meatailt pùdar);
• le bhith an làthair air an leusair;
• leis an dòigh 'stèidheachadh a' filleadh togail (tearmach bhuaidh, irradiation le ultraviolet no ri faicinn solas, an binder composition);
• leis an dòigh cruthachadh an còmhdach.

Tha dà dòighean dèanamh filleadh. Tha a 'chiad a' chiad àrd-chabhsair a tha a dhòrtadh air an pùdar stuth, tha e partitioned no rolair sgian a chruthachadh eadhon còmhdach de miannaichte tighead de stuth. Tha e a 'tachairt thaghadh leusair pùdar làimhseachadh no dòigh eile de phùdar pìosan compound (leaghadh no gluing) a-rèir an-dràsta earrann CAD-modailean. Togail Plane tha atharrachadh, agus cuid de na phùdar fhathast iomlan. Tha am pròiseas seo an t-ainm-thaghadh tuigseach a thuilleadh thaghadh leusair sintering, ma compound an-inneal a tha an leusair. Tha an dàrna dòigh a dhèanamh suas ann an dìreach tasgadh de stuth ann an lùth-dhùnadh phuing.

Buidheann ASTM, a tha a 'leasachadh inbhean gnìomhachas, a' sgaradh an 3D-cur-a-steach teicneòlas 7 roinnean-seòrsa.

1. Extruding stuth. Anns a 'togail puing preheated extruder biadhadh an stuth-glanaidh, measgachadh de binder agus meatailt fùdair. Chaidh a thogail amh modail a chur san àmhuinn a thoirt air falbh an binder agus sinter pùdar - anns an aon dòigh mar a tha e a 'tachairt ann an traidiseanta teicneòlasan. Tha seo a 'cur an teicneolas a chur an gnìomh fo Achd na comharraidhean-malairt MJS (Multiphase Jet Solidification, multiphase itealain solidification), FDM (suaineadh Deposition modaladh, atharrais le layerwise fusing), FFF (suaineadh Filament Fabrication, riochdachadh dòigh fusing fileamaidean).
2. Barra stuth. Mar eisimpleir, ann Polyjet cèir no photopolymer teicneòlas airson ioma-diet cheann a chur air a 'phuing togail. Tha seo a 'cur teicneòlas ris an canar cuideachd Ioma jetting Stuth.
3. Binder CHRATHAIDH. Nam measg itealain dubh-Jet-stealladh teicneòlas ann an togail an sòn Chan eil modaileadh stuth, a binder àidseant (cur-saothrachadh teicneòlas ExOne).
4. Compound den duilleig stuthan. 'S e stuth togail polymer film, meatailt foil, pàipear agus feadhainn eile. Tha e air a chleachdadh, mar eisimpleir, ann an cur-ultrasonic teicneòlas Fabrisonic. Thin meatailt truinnsearan air an tàthadh ri chèile le deuchainn, an dèidh a tha còrr meatailt a thoirt air falbh le obair bleithe. Leasachail a tha teicneòlas a chleachdadh ann an co-bhuinn ri toirt air falbh.
5. Photopolymerization amar-ionnlaid. Tha an teicneòlas a 'cleachdadh lionn modaileadh stuthan - photopolymer ròiseid. Tha eisimpleir tha an SLA-teicneòlas chompanaidh 3D Siostaman is DLP-teicneòlas Envisiontec chompanaidh, Digital Sgòthan Procession.
6. Leaghaidh de stuth ann an ro-chruth a-filleadh. A chleachdadh ann an SLS-teicneòlas, a 'cleachdadh mar bhun lùth leusair no tearmach ceann (SHS chompanaidh Blueprinter).
7. Direct lùth suim suas gu àite-togail. Stuth agus lùth a toirt dha a leaghadh phuing ann an togail aig an aon àm. Tha a 'bhuidheann air a chleachdadh mar ag obair cheann, uidheamaichte le siostam airson lùth agus a' toirt seachad an stuth. Cumhachd 'tighinn ann an riochd dùmhaile sail de eleactronan (dealanachd Sciaky) no leusair sail (pom, Optomec,). Uaireannan tha an ceann air an cur suas air an "làmh" an robot.

Tha seo a 'seòrsachadh mòran nas ag innse mu na gainne cur teicneòlasan na an fheadhainn roimhe.

Fields of iarrtas

cur teicneòlas margaid ann daineamaigs leasachaidh air thoiseach air gnìomhachasan eile. Tha a 'chuibheasachd fàs bliadhnail air a thomhas aig 27%, a rèir IDC chompanaidh a' meas a rèir 2019 bidh a 'tighinn gu 26.7 billean dolair an coimeas ri 11 billean ann an 2015

Ach, aig margaid a tha fhathast a 'nochdadh gun dearbhadh a dh'fhaodadh a bhith ann an ullachadh luchd-ceannaich bathair. Suas ri 10% de na companaidhean de luach riochdachaidh bathair a thèid a chaitheamh ann a prototyping. Agus tha mòran chompanaidhean mar-thà air a 'mhargaid earrann. Ach tha na tha air fhàgail 90% a 'dol a-steach do riochdachadh, mar sin a' cruthachadh iarrtasan airson luath-saothrachaidh na stuthan a bhios am prìomh stiùireadh leasachadh gnìomhachas seo anns an àm ri teachd.

Ann an 2014, bha a 'chuibhreann de luath prototyping teicneòlasan ann an margaidh cur ged a lùghdachadh, dh'fhuirich e an ìre as àirde - 35%, a' roinn riochdachaidh dh'fhàs luath agus ràinig 31% roinn ann an cruthachadh innealan fhathast fuireach aig 25%, tha càch a chunntadh le rannsachadh agus foghlam.

Le roinnean eaconamach, an t-AT-tech iarrtasan a sgaoileadh mar a leanas:

• 21% - luchd-cleachdaidh stuthan agus eleactronaig;
• 20% - an càr;
• 15% - cungaidhean-leighis, nam measg fiaclaireachd;
• 12% - aeronautics agus rùm gnìomhachas saothrachaidh;
• 11% - riochdachaidh de na dòighean dèanaimh;
• 8% - armailteach uidheam;
• 8% - a chruthachadh;
• 3% - an togail.

Amaitear agus proifeiseantaich

AT-tech margaidh a roinn ann an neo-dhreuchdail agus proifeiseanta. Neo-dhreuchdail na margaidh gabhail a-steach 3D-bhualadairean agus an cumail suas, a tha a 'gabhail a-steach seirbheis, consumables, bathar bog, agus tha e air a dhealbh airson luchd-dealasach fa leth, foghlam agus lèirsinneachd na smuaintean agus a' cuideachadh conaltraidh aig a 'chiad ìre de leasachadh ùr gnìomhachais.

Proifeiseanta 3D-bhualadairean a tha daor agus a tha freagarrach airson cead fhaighinn leudaichte. Tha iad farsaingeachd mhòr de bhathar a 'togail, coileanadh, mionaideachd, earbsachd, modail raon farsaing stuthan. Tha iad sin air innealan a tha mòran nas toinnte agus feumach air leasachadh sgilean sònraichte a bhith ag obair le na h-innealan fhèin, le modail stuthan agus bathar-bog. Mar as trice, an gnìomhaiche an inneil a 'fàs proifeiseanta eòlaiche air cur teicneòlasan nas àirde le foghlam teicnigeach.

Leasachail Technology ann an 2015

A rèir an aithisg Wohlers Aithisg, 2015, 1988 agus 2014, 79.602 gnìomhachas 3D-bhualadairean air a bhith air a chur an t-saoghail. . Aig an aon àm 38,1% de na h-innealan a 'cosg còrr is 5 mìle dhollairean bho na Stàitean Aonaichte, 9.3% - airson Japan, 9.2% - gu Sìna, agus 8.7% - a' Ghearmailt. Rest an t-saoghail a tha fada air thoiseach air na ceannardan. Bho 2007 gu 2014 bhliadhnail lìonaidh reic desktop-bhualadairean meudachadh bho 66 gu 139 584 aonadan. Ann an 2014, 91,6% de reic chunntadh desktop 3D-bhualadairean, agus 8.4% - airson gnìomhachais iarrtasan cur saothrachadh, an toraidh às a tha, ge-tà, a 'cunntadh airson 86.6% den iomlan, no 1.12 billean dhollairean glana. An deasg innealan sona 173,2 millean dhollairean agus 13.4%. Ann an 2016, tha sinn an dùil a reic fàs gu $ 7.3 billean, ann an 2018 - 12,7 billean, ann an 2020 a 'mhargaidh a' ruighinn na $ 21,2 billean.

A rèir Wohlers, FDM-teicneòlas a 'faghail aite, chuibheasach mu 300 suaicheantasan an t-saoghail, gach latha a' cur atharrachaidhean ùr. Tha cuid dhiubh a reic gu h-ionadail a-mhàin, mar sin tha e glè dhuilich, mura h-eil do-dhèanta, a 'lorg fiosrachadh mun àireamh de saothraichte suaicheantasan 3D-bhualadairean. Le misneachd faodaidh sinn a ràdh gu bheil an àireamh air a 'mhargaid a' meudachadh le gach latha a 'dol seachad. Tha iomadachd mòr ann am meud agus anns na teicneòlasan a chleachdadh. Mar eisimpleir, Bherlin a 'chompanaidh a' dèanamh mòr BigRep FDM-bhualadair ris an canar BigRep ONE.2 aig prìs de 36 mìle. Euro, comasach air clò-bhualadh rudan suas gu 900 x 1055 x 1100 mm le rùn 100-1000 microns, le dà extruders agus an comas a bhith a 'cleachdadh diofar stuthan.

Gnìomhachas - airson

Ghnìomhachas nan itealan a 'tasgadh gu mòr ann an ullachadh a' cur. Tha cleachdadh na cur teicneòlasan bhios a 'lùghdachadh caitheamh stuthan a chosg air an dèanamh le pàirtean 10 tursan. Thathar an dùil gun GE Aviation Chompanaidh a 'foillseachadh gach bliadhna 40 mìle. Injectors. Agus Airbus le 2018 a 'chompanaidh a bha a' dol a chlò-bhualadh suas ri 30 tunna de pàirtean gach mìos. Tha a 'chompanaidh mothachail air an adhartas mòr anns na feartan saothraichte pàirtean ann an leithid de dhòigh mar an coimeas ri traidiseanta. Tha e a 'tionndadh a-mach gu bheil na camagan, a chaidh a dhealbh airson luchd 2.3 tunna, gu dearbh, luchdan urrainn seasamh suas ri 14 tunna fhad' sa bhith a 'lùghdachadh cuideam a leth. A thuilleadh air sin, a 'chompanaidh a' foillseachadh fiosrachadh air an duilleag aluminium agus connadh connectors. Tha itealain Airbus Tha 60 mìle. Pieces, clò-bhuailte an 3D-bhualadair Stratasys Fortus Company. Companaidhean eile Aerospace gnìomhachas a tha cuideachd a 'cleachdadh cur-saothrachadh teicneòlas. Nam measg: Bell Heileacoptair, BAE Systems, Bombardier, Boeing, Embraer, Honeywell Aerospace, Seanalair Dynamics, Northrop Grumman, Lockheed Màrtainn, Raytheon, Pratt & Whitney,-Rolls Royce agus SpaceX.

Digital cur teicneòlasan a tha mar-thà a chleachdadh ann an dèanamh de dhiofar luchd-ceannaich bathair. Companaidh tàinig, a 'solarachadh seirbheisean saothrachadh leasachail, co-obrachadh le Hoet Eyeware ann an dèanamh airson glasses lèirsinn ceartachadh is speuclairean-grèine. 3D-modailean a tha a 'toirt seachad measgachadh de neul air seirbheisean. Chan eil ach a 'chompanaidh 3D Warehouse agus Sketchup tairgse 2.7 millean sampaill. Chan eil fhathast anns a 'phàrtaidh agus an gnìomhachas fasain. RS Clò-bhuail a 'cleachdadh siostam a meud an sreath de na buinn, a chlò-bhualadh insoles fa leth. Tha luchd-dealbhaidh a 'feuchainn bikinis, brògan agus trusganan.

luath prototyping

Fo luath prototyping a 'tuigsinn a' cruthachadh modail bathar ann as giorra a ghabhas àm. 'S e aon de na prìomh iarrtasan cur-saothrachaidh teicneòlasan. Modail - 'S e seòrsa de bhathar a dhìth gus an fheum as fheàrr cruth na phàirt de measadh ergonomics, Seanadh fìreanachadh comasan agus an cruth ceart fuasglaidhean. 'S e sin carson a tha an lùghdachadh de saothrachadh pàirtean beatha gu mòr a lùghdachadh leasachadh àm. Cuideachd, modail a bhith na mhodail a dhealbh airson aerodynamic agus hydrodynamic deuchainnean no comas-gnìomh fìreanachadh pàircean taigheadais agus ionadan leighis uidheam. Tha mòran Prototypes a chruthachadh mar rannsachail dealbhachadh le modailean na nuances ann an rèiteachaidh, dathan agus dath agus mar sin air. D. Airson luath prototyping cleachdadh daor 3D-bhualadairean.

luath riochdachaidh

Tha cur teicneòlas ann an gnìomhachas mòr dùilean. Beag-sgèile a dhèanamh le stuthan ioma-fhillte geoimeatraidh agus de stuthan sònraichte cumanta ann an togail-shoithichean, cumhachd innleadaireachd, reconstructive obair-lannsa fhiaclan agus stuth-leigheis, Aerospace gnìomhachas. Direct àiteach meatailt bathar air a piobrachadh le eaconamach expediency, mar seo modh-riochdachaidh a bha nas saoire. Le bhith a 'cleachdadh cur-teicneòlasan ag obair a' dèanamh roth-uidheaman agus buidhnean shafts, implants agus prostheses, a bharrachd pàirtean airson càraichean agus itealain.

Tha leasachadh luath saothrachadh agus a 'cur ri àrdachadh mòr anns an àireamh a tha ri fhaotainn meatailt pùdar stuthan. Ma ann an 2000 bha 5-6 sheòrsaichean pùdar, a-nis tha e a 'tabhann raon farsaing, suim gu deichean de ceòl bho structarail stàilinn gu meatailtean luachmhor agus superalloys.

Gealltanach agus cur teicneòlas ann an innleadaireachd meacanaigeach, far an urrainn dhaibh a chleachdadh ann an dèanamh innealan agus Innealan airson sreath riochdachaidh - earrannan airson Injection molding innealan, molldairean, teamplaidean.

Ultimaker 2 - as fheàrr 3D-bhualadair ann an 2016

Ann am beachd CHIP iris, a rinn deuchainn agus coimeas eadar na feartan dachaigh 3D-bhualadairean, 2016 as fheàrr clò-bhualadairean modail Ultimaker Tha 2 companaidhean Ultimaker, Reniforce RF1000 chompanaidh Conrad agus Replicator deasg 3D Printer chompanaidh MakerBot.

Ultimaker 2+ ann nas fheàrr a modail a 'cleachdadh teicneòlas atharrais le fusing. 3D-bhualadair diofraichte as lugha filleadh tiughad 0,02 mm, beag àm àireamhachadh, cosgais ìseal clò-bhualadh (2600 rubles gach 1 kg an stuth). PRÌOMH CHOMHARRAN:

• meud an t-seòmar ag obair - 223 x 223 x 305 mm;
• cuideam - 12.3 cg;
• ceann meud - 0,25 / 0,4 / 0,6 / 0,8 mm;
• Teòthachd bàs - 180-260 ° C;
• Dùmhlachd-bhreacaidh filleadh - 150-60 / 200-20 / 400-20 / 600-20 microns;
• Clò-bhuail Gaoithe - 8-24 mm ³ / s;
• mionaideachd XYZ - 12,5-12,55 microns;
• stuth - PLA, Abs, CPE trast-thomhas 2,85 mm;
• Bathar-bog - Cura;
• Taic seòrsaichean faidhle - STL, OBJ, AMF;
• Cumhachd caitheamh - 221 W;
• prìs - 1895 euro, agus an t-ionad 2495 euro modail a leudachadh.

A rèir luchd-cleachdaidh ath-sgrùdaidhean, a 'chlò-bhualadair a th' solas a stàladh agus a chleachdadh. Comharrachadh àrd rùn, fèin-atharrachadh leabaidh, mòr measgachadh de stuth a chleachdadh, a 'cleachdadh bathar-bog open source. Tha eas-bhuannachdan gabhail a-steach clò-bhualadair Fosgail an clò-bhualadair dealbhadh, a dh'fhaodadh a thoradh ann an uillt bho stuth teth.

LulzBot Mini 3D Clò-bhualadair

Ann an ath-bhreithneachadh air an iris PC Magazine Ultimaker 2 agus Replicator deasg 3D Printer cuideachd a-steach na trì, ach an seo anns a 'chiad àite bha an clò-bhualadair LulzBot Mini 3D Clò-bhualadair. Tha chomharrachaidhean mar a leanas:

• meud an t-seòmar ag obair - 152 x 152 x 158 mm;
• Cuideam - 8,55 kg;
• Teòthachd bàs - 300 ° C;
• filleadh tighead - 0.05-0.5 mm;
• Clò-bhuail Gaoithe - 275 mm / s aig àirde 0,18 mm còmhdach;
• stuth - PLA, Abs, cruachainn, PVA, PETT, polyester, nylon, polycarbonate, PETG, PCTE, PC-Abs, agus feadhainn eile le trast-thomhas de 3 mm.
• Bathar-bog - Cura, OctoPrint, BotQueue, Slic3r, Printrun, MatterControl msaa.;
• Cumhachd caitheamh - 300 W;
• prìs - $ 1 250.

Sciaky EBAM 300

Aon de na gnìomhachais as fheàrr innealan-leasachail e dèanamh EBAM 300 companaidhean Sciaky. Electron sail gunna 'adhbharaicheas an meatailt sreathan aig astar suas ri 9 kg gach uair a thìde.

• meud an t-seòmar ag obair - 5791 x 1219 x 1219 mm;
• an sreath de Vacuum seòmar - 1x10 ^-4 Tòrr;
• caitheamh cumhachd - suas ri 42 KW aig bholtaids de 60 Kv;
• teicneòlas - extrusion;
• stuth - TITANIUM agus TITANIUM alloys, tantalum, inconel, tungsten, niobium, stàilinn, almain, stàilinn, copar Nickel alloy (70/30 agus 30/70);
• an t-suim as motha - 8605,2 liotairean;
• prìs - 250 mìle dhollairean ..

Leasachail teicneòlasan san Ruis

gnìomhachais innealan-ìre anns an Ruis nach eil a dhèanamh. Ged a-mhàin a thathar a 'leasachadh ann an "Rosatom", air an leusair ionad MSTU. Bauman Oilthigh "STANKIN" Polytechnic Oilthigh St. Petersburg, an Urals Oilthigh Feadarail. "Voronezhselimmash", a 'dèanamh foghlaim agus dachaigheil 3D-bhualadairean "Alpha", a' leasachadh malairteach cur-lus.

Tha an aon suidheachadh le bathar. Tha an ceannard a 'leasachadh pùdar-fùdair formulations ann san Ruis a tha VIAM. Rinn iad a 'cur pùdar airson teicneòlasan a chleachdadh ann an ath-thogail de roth-lannan, le òrdugh an Permian "plèana einnseanan». Tha adhartas agus aig All-Russian Institiùd solas alloys (cuibhlichean). Leasachaidhean a tha eadar-dhealaichte innleadaireachd an ionadan air feadh Russian Federation. "Rostec", Ural Meur Russian Acadamaidh Saidheansan, UFU a 'stiùireadh leasachadh aca. Ach fhathast chan eil iad comasach air coinneachadh ris fiù 's beag iarrtas de 20 tunna de phùdar gach bliadhna.

A thaobh seo, tha an Riaghaltas òrdugh Ministrealachd an Fhoghlaim, Ministrealachd Leasachadh Eaconamach, Ministreachd an Gnìomhachas, Ministreachd Conaltraidh, Ruisis Acadamaidh Saidheansan, Fano, "Roscosmos", "Rosatom", "Rosstandart" leasachadh ionadan a stèidheachadh co-òrdanaichte prògram leasachadh agus rannsachadh. Airson thathar a 'moladh a riarachadh a bharrachd buidseatan, cho math ri beachdachadh air co-ionmhasachadh aig cosgais Nàiseanta Maoin Shochairean agus tobraichean eile. Tha e ga mholadh gus taic a thoirt ùr riochdachaidh teicneòlas, ann Vol. H. Addition, MERs, "Rosnano" Fund "Skolkovo", às-mhalairt a 'bhuidheann "EXIAR", "Vnesheconombank". Tha an riaghaltas cuideachd air a riochdachadh le na Malairt agus Gnìomhachas Ministrealachd ullaichidh earrann staid prògram airson leasachadh agus leasachadh gnìomhachais farpaiseachd.