Изготовление твердой произвольной формы (SFF):прецизионное 3D-производство без форм

Solid Freeform Fabrication (SFF) — это производство конкретных деталей и компонентов без необходимости использования специальных форм и штампов. Они производятся в произвольной форме с использованием компьютерных файлов и тщательно контролируемого оборудования для их построения слой за слоем. Доступно несколько методов, каждый из которых основан на компьютерном проектировании (САПР) и инструментах управления процессами. Пластмассы, металлы и смолы можно использовать для изготовления разнообразных полнофункциональных и пригодных для использования трехмерных компонентов и прототипов.

Используются четыре распространенных типа изготовления твердых изделий произвольной формы. Они начинаются с создания компьютерного файла, точно изображающего объект в трех измерениях. Компьютер разбивает объект на ряд кусочков в зависимости от толщины материалов, которые будут использоваться в производстве, и подает их в производственное подразделение. Он накладывает фрагменты по одному, создавая объект до тех пор, пока он не будет завершен.

Одним из вариантов является селективное лазерное спекание, при котором лазер сплавляет порошковые материалы для изготовления каждого слоя. При производстве ламинированных изделий компьютер создает серию слоев и соединяет их друг с другом. В стереолитографии используется платформа, погруженная в лужу смолы. Платформу подвергают воздействию ультрафиолетового света для отверждения слоя, а затем опускают, чтобы процесс можно было повторить. Когда платформа опускается, объект принимает форму.

Другой формой изготовления твердых тел произвольной формы является моделирование наплавлением. При этом используется нагретый пластик, который пропускается через сопло для создания слоя. Каждый последующий слой по мере затвердевания основывается на предыдущем, создавая законченный твердый объект. Лучший метод производства может зависеть от используемых материалов и типа изготавливаемого объекта.

Университеты используют твердое производство произвольной формы в исследованиях и разработках, где инженеры также работают над новыми технологиями, чтобы сделать процесс быстрее и дешевле. Это может включать исследование совершенно новых методов производства, некоторые из которых призваны сделать их доступными для конечных потребителей. Например, вместо покупки продуктов потребители могут покупать файлы, которые отправляются на их персональные трехмерные принтеры и мгновенно выводятся на печать.

Производители используют эту технологию при создании прототипов и нестандартных компонентов. Например, с помощью этого метода создание уникальных инструментов может быть гораздо более рентабельным. Существуют также военные приложения для изготовления твердых изделий произвольной формы, при этом продолжаются исследования и разработки в оборонной сфере. Карьера в этой области очень разнообразна, и для работы в сфере производства твердых изделий произвольной формы обычно требуется высшее образование.

Компания About Mechanics стремится предоставлять точную и достоверную информацию. Мы тщательно отбираем авторитетные источники и применяем строгий процесс проверки фактов для поддержания самых высоких стандартов. Чтобы узнать больше о нашем стремлении к точности, прочтите наш редакционный процесс.

С тех пор, как несколько лет назад Мэри начала работать на этом сайте, она приняла на себя захватывающую задачу стать исследователем и писателем в области механики. Мэри получила степень гуманитарных наук в Годдард-колледже и в свободное время читает, готовит и исследует природу.