Глава 1 Теоретические особенности применения аддитивных технологий в литейном производстве
1.1 Сущность аддитивных технологий в производстве деталей и изделий
Аддитивные технологии постепенно внедряются в машиностроение, приборостроение, в литейное производство и во все другие отрасли отечественной промышленности.
Благодаря данным технологиям происходит существенное сокращение сроков на научно-исследовательские и опытно-конструкторские разработки (НИОКР), повышается качество и происходит улучшение характеристик разрабатываемых изделий. Появляется возможность разработки сложных пространственных изделий («бионический дизайн»). Решаются, такая важная в современном производстве задача, как реверс-инжиниринг (обратная разработка).
Реверс-инжиниринг – исследование некоторого готового устройства с целью понять принцип работы, обнаружения возможностей изделия или его воспроизведение с возможными изменениями и доработками с целью улучшения характеристик или с учетом особенностей производства, на котором в дальнейшем планируется его изготовление.
Основное отличие аддитивных технологий заключается в том, что изделие формируется методом добавления материала (в отличие от классического производства – метод обработки или удаления материала).
Аддитивные технологии (Additive Manufacturing – от слова аддитивность – прибавляемость) – это послойное наращивание и синтез объекта с помощью компьютерных 3D технологий.
Организация ASTM, занимающаяся разработкой отраслевых стандартов, разделяет 3D-аддитивные технологии на 7 категорий [5].
1) Выдавливание материала. В точку построения по подогретому экструдеру подаётся пастообразный материал, представляющий собой сме сь связующе го и ме та лличе ского порошка . Построе нна я сыра я моде ль поме ща е тся в пе чь для того, чтобы уда лить связующе е и спе чь порошок – та к же , ка к это происходит в тра диционных те хнологиях. Эта а ддитивна я те хнология ре а лизова на под ма рка ми MJS (Multipha se Je t Solidifica tion, многофа зное отве ржде ние струи), FDM (Fuse d De position Mode ling, моде лирова ние ме тодом послойного на пла вле ния), FFF (Fuse d Fila me nt Fa brica tion, производство способом на пла вле ния ните й).
2) Ра збрызгива ние ма те риа ла . На приме р, в те хнологии Polyje t воск или фотополиме р по многоструйной головке пода е тся в точку построе ния. Эта а ддитивна я те хнология та кже на зыва е тся Multi je tting Ma te ria l.
3) Ра збрызгива ние связующе го. К ним относятся струйные Ink-Je t те хнологии впрыскива ния в зону построе ния не моде льного ма те риа ла , а связующе го ре а ге нта (те хнология а ддитивного производства E xOne ).
4) Сое дине ние листовых ма те риа лов. Строите льный ма те риа л пре дста вляе т собой полиме рную плёнку, ме та лличе скую фольгу, листы бума ги и др. Используе тся, на приме р, в те хнологии ультра звукового а ддитивного производства Fa brisonic. Тонкие пла стины из ме та лла сва рива ются ультра звуком, после че го излишки ме та лла уда ляются фре зе рова ние м. А ддитивна я те хнология зде сь приме няе тся в соче та нии с субтра ктивной.
5) Фотополиме риза ция в ва нне . Те хнология используе т жидкие моде льные ма те риа лы – фотополиме рные смолы. Приме ром могут служить SLA -те хнология компа нии 3D Syste ms и DLP-те хнология компа ний E nvisionte c, Digita l Light Proce ssion.
6) Пла вка ма те риа ла в за ра не е сформирова нном слое . Используе тся в SLS-те хнологиях, использующих в ка че стве источника эне ргии ла зе р или те рмоголовку (SHS компа нии Blue printe r).
7) Прямое подве де ние эне ргии в ме сто построе ния. Ма те риа л и эне ргия для е го пла вле ния поступа ют в точку построе ния одновре ме нно. В ка че стве ра боче го орга на используе тся головка , осна щённа я систе мой подвода эне ргии и ма те риа ла . Эне ргия поступа е т в виде сконце нтрирова нного пучка эле ктронов (Scia ky) или луча ла зе ра (POM, Optome c,). Иногда головка уста на влива е тся на робот-ма нипулятор.
Пре имуще ства а ддитивных те хнологий:
- Улучше нные свойства готовой продукции. Бла года ря послойному построе нию, изде лия обла да ют уника льным на бором свойств. На приме р, де та ли, созда нные на ме та лличе ском 3D-принте ре по свое му ме ха ниче скому пове де нию, плотности, оста точному на пряже нию и другим свойства м пре восходят а на логи, получе нные с помощью литья или ме ха ниче ской обра ботки.
Весь текст будет доступен после покупки
