Объяснение прямого производства:наука, лежащая в основе 3D-печати

Прямое производство (DM), также известное как аддитивное или быстрое производство, представляет собой процесс создания твердого трехмерного (3D) объекта из жидкости или порошка. Этого можно достичь, ударив по веществу лазером или лучом другой формы, например электронным лучом, или направив его в расплавленном виде через чрезвычайно узкие сопла. Оцифрованные проекты, например, созданные в программах компьютерного проектирования (САПР), передаются в компьютер, который контролирует процесс и создает конечный продукт.

Прямое производство можно упрощенно охарактеризовать как «3D-печать». Эта операция может напоминать операцию классического струйного принтера, но она работает в трех измерениях. Как и при традиционной печати, после того как дизайн вводится в компьютер, остальная часть процесса выполняется без участия человека.

Виды прямого изготовления можно разделить на две основные категории:те, при которых укладывают расплавленный материал, и те, при которых воздействуют на слои материала. В первом случае расплавленный материал — обычно пластик — выдавливается через сопла шириной не больше человеческого волоса. Нити укладываются по одному слою в соответствии с чертежом CAD, при этом типичная толщина слоя составляет 0,005 дюйма (0,0127 см).

На обрабатываемый материал наносится тонкий слой порошка, обычно валиком. Затем слой рисунка САПР вытравливается на порошке с помощью лазерного или другого энергетического луча. Частицы порошка сплавляются по форме пути луча, создавая единый слой рисунка. Затем процесс повторяется до тех пор, пока элемент не будет завершен.

Специализированные изделия или изделия ограниченного производства часто лучше всего подходят для прямого производства, например, прототипы или детали космических кораблей или военных самолетов с необычной геометрией. Некоторые компании, работающие с методами DM, заявляют, что при создании изделий для конечного пользователя этот процесс конкурирует с традиционными методами механической обработки и литья под давлением. При выборе между DM и другим производственным процессом следует учитывать объем производства, сложность конструкции и вероятность изменений.

Из-за непомерно высокой стоимости форм и механически обработанных деталей, необходимых для традиционного производства, прямое производство может хорошо подходить для коротких или неопределенных производственных циклов. Его можно использовать для других продуктов после завершения запланированного цикла. Для очень сложных конструкций DM может создавать цельные предметы, которые было бы трудно или даже невозможно создать с помощью большинства других методов производства.

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.