Что такое аддитивное производство? Аддитивное производство (часто называемое быстрым прототипированием или 3D-печатью) — это метод производства, при котором слои материала последовательно накладываются друг на друга для создания твердого объекта. Хотя существует множество различных технологий аддитивного производства и 3D-печати, эта статья будет сосредоточена на общем процессе от дизайна до готовой детали.

Независимо от того, является ли конечная деталь быстрым прототипом или функциональной деталью для конечного использования, общий процесс не меняется существенно. Давайте начнем.

Как создавать модели для производства в CAD? Создание цифровой модели — первый шаг в процессе аддитивного производства. Наиболее распространенным методом создания цифровой модели является использование систем автоматизированного проектирования (CAD). Существует широкий спектр бесплатных и профессиональных программ CAD, совместимых с технологиями аддитивного производства. Обратное проектирование также может быть использовано для создания цифровой модели с помощью 3D-сканирования.

При создании цифровых моделей для аддитивного производства необходимо учитывать несколько аспектов. Эти аспекты включают ограничения на геометрию деталей, требования к поддержке или отверстиям для вывода, и другие. Такие факторы могут варьироваться в зависимости от технологии, поэтому важно быть в курсе их.

Что такое конвертация в STL и манипулирование файлами? Критическим этапом в процессе аддитивного производства, который отличается от традиционного производства, является необходимость преобразования модели CAD в файл STL (стереолитография). STL использует треугольники (полигоны) для описания поверхностей объекта. Руководство по конвертации модели CAD в файл STL можно найти здесь.

Существуют несколько ограничений модели, которые следует учитывать перед конвертацией модели в файл STL, включая физический размер модели, герметичность и количество полигонов.

После создания файла STL его импортируют в программу-нарезчик. Эта программа берет файл STL и конвертирует его в G-код, числовой управляющий (NC) язык программирования. Он используется в компьютеризированном производстве (CAM) для управления автоматизированными станками (включая станки с ЧПУ и 3D-принтеры). Программа-нарезчик также позволяет дизайнеру настраивать параметры сборки, включая поддержку, высоту слоя и ориентацию детали.

Как аддитивные машины создают пользовательские детали? Машины аддитивного производства (3D-принтеры) состоят из множества мелких и сложных деталей, поэтому правильное обслуживание и калибровка критически важны для получения точных печатных изделий.

Исходные материалы, используемые в аддитивном производстве, часто имеют ограниченный срок годности и требуют осторожного обращения. Хотя некоторые процессы позволяют перерабатывать избыточный материал для сборки, многократное использование может снизить свойства материала, если его не заменять регулярно.

Как и когда удалять отпечатки? Для некоторых технологий аддитивного производства удаление отпечатка столь же просто, как отделение напечатанной детали от платформы сборки. Для других, более промышленных методов 3D-печати, удаление отпечатка — это высокотехнический процесс, включающий точное извлечение отпечатка, пока он все еще находится в материале сборки или прикреплен к пластине сборки.

Эти методы требуют сложных процедур удаления и высококвалифицированных операторов машин, а также оборудования для обеспечения безопасности и контролируемых условий.

Как работает постобработка для аддитивного производства? Методы постобработки варьируются в зависимости от технологии принтера. SLA-печать требует, чтобы компонент подвергался УФ-отверждению перед обработкой, металлические детали часто нуждаются в снятии напряжений в печи, в то время как детали, напечатанные методом FDM, можно обрабатывать сразу. Для технологий, использующих поддержку, она также удаляется на этапе постобработки. Большинство материалов для 3D-печати можно шлифовать, а также использовать другие методы постобработки, включая обкатку, очистку под высоким давлением, полировку и окраску, для подготовки отпечатка к конечному использованию.