Кошумчалары Technology: сүрөттөлүшү, аныктамасы жана колдонуу рейтингдерин өзгөчөлүктөрү. өнөр кошумчалары технологиялар

3D-чыгаруу технологиясы, 1986-жылы киргизилген, компания 3D системалары биринчи атайын принтер иштелип жатканда - stereolithography көп коргонуу өнөр жайында пайдаланылат машина. Биринчи машиналары абдан кымбат жана моделдерди түзүү үчүн материалдарды тандоо чектелүү болду. үч өлчөмдүү басып ылдам өнүгүшү дизайн технологияларды (CAD), эсептер жана моделдөө (CAE) жана иштетүү (CAM) иштеп чыгуу менен баштады. Ал эми бүгүнкү күндө бул 3D-принтерлерди колдонгон эмес, өндүрүштүн районду, табууга кыйын :. учак бир бөлүгүн өндүрүү үчүн, аларды пайдалануу, космос, кемелер, шаймандар, протездерди даярдоо жана имплантаттардын, зер буюмдары жана башкалар келечек ачык эле көрүнүп турат - жакынкы келечекте кошумчалары технологияларды артыкчылыктуу болот машина куруу технологиясы .

Дүйнөнүн ири өлкөлөрү жигердүү 3D-оюндарга катышып жатышат. Ошентип, 2012-жылы, Yangstoune, Огайо, Улуттук Innovation институту кошумчалары өндүрүш NAMII ачты - Америка Кошмо Штаттарынын өндүрүлгөн он беш кошумчалары технологиялар биринчи борбору. Machine парк институту буга кошумчалары машиналардын, үч өнүккөн машиналар металл бөлүктөрүн түзүү болуп саналат, анын ичинен 10 жазыла элек.

Терминология жана классификация

кошумчалары технологиясы өзөгү катмарынын менен 3D-модель катмарынын алынган маалыматтар объекттерин түзүү материалдарды айкалыштыруу болуп саналат. workpiece материалдарды алып салуу - бул кадимки subtractive өндүрүш ыкмалары айтылып иштетүү айырмаланат.

Кошумчалары технологиясы жиктелет:

• колдонулган материалдардын боюнча (суюк, бөлүкчөлөр, полимердик, металл порошок);
• Лазердик катышуусу боюнча;
• катмар куруу (жылуулук таасир, нурлануунун га же көзгө көрүнгөн нур менен, мукабалагыч курамы) баалуу кагаз болуп ыкма менен;
• катмар түзүү ыкмасы менен.

бир катмарын түзгөн эки жолу бар. биринчи платформа порошок материалдык үстүнө төгүлүп жатканын, ал материалдын каалаган жоондугу да катмарын түзүүгө тосулган же ролик бычак болуп саналат. Бул CAD-моделдин азыркы бөлүмгө ылайык курамда тандалма лазер порошок иштеп же порошок бөлүкчөлөрүнүн башка ыкмасын (эришинин же коюлат) пайда болот. Курулуш самолет өзгөртүүсүз, ал эми майда айрым өзгөрүүсүз бойдон калууда. Бул жараян каражаты кошулмасы лазер болсо, анда тандап синтези, ошондой эле тандап лазер, аглоруданы деп аталат. Экинчи ыкма Жыйынтыктарды чыгаруу жагдай энергетика материалдарды түздөн-түз кабыл алуу болуп саналат.

өндүрүш стандарттарын иштеп чыгууну уюштуруу ASTM, 3D-кошумчалары технологияны 7 категорияга бөлүнөт.

1. материалды экструзия. камырды дүлүктүрүү маанисин куруу менен көчүрүп материалдык, Биндердин жана металл майда аралашмасынан тойгузган. Камтылган чийки модель төшөлөт жана агломерат күкүм алып мешке жайгаштырылат - бул салттуу технологиялар боюнча окуя сыяктуу эле. Бул кошумчалары технология белгилери MJS (Multiphase Jet улутутун, multiphase учагы улутутун) алкагында ишке ашырылып жатат, жаштардын арасында (аралаштырып катмарланышы моделдөө, LayerWise биригишине боюнча машыктыруучу), FFF (аралаштырып Ысытуу лампалары жасалмалаштыруу, өндүрүш ыкмасы катодко агымдар).
2. материалды Spraying. Мисалы, көп учак башчысы Polyjet мом же ПЛОМБУ технология бир пункту курууга колдонулат. Бул кошумчалары технология да көп чыгуусунун материалдар деп аталат.
3. Чачып төшөлөт. Бул аймакта куруу учак Ink-Jet-сайынуу жолу менен заманбап технологияларды материал, бир мукабалагыч агент (кошуу өндүрүш технологиясы ExOne) жол бербейт.
4. барак материалдарды татаал. материалды Building бир полимер пленка, металл дуэлде, кагаз жана башкалар. Мисалы, колдонулган, УЗИ технология кошумчалары Fabrisonic-жылы. Жука металл плиталар ашыкча металл майдалоо менен алынып, андан кийин УЗИ менен чаптай жатышат. Кошумчалары технология subtractive менен бирге колдонулат.
5. Photopolymerization мончо. технология суюк моделдөө материалдарды колдонот - ПЛОМБУ карагай шербетин өндүрүшчү. Мисалы SLA-технологиялык компания 3D системасы жана DLP-технологиялар Envisiontec компания, Digital Light жүрүшүн болуп саналат.
6. алдын-ала түзүлгөн катмарынын материалдарды эрүүсү. энергетикалык лазер жана жылуулук башчысы (чекпеген компаниясынын Blueprinter) булагы катары колдонуп, SLS-технология колдонулат.
7. курулуш жерге кошуу Түз энергия. бир эле учурда курулуш эрүү Материалдык жана энергетикалык менен тойгузган. дене энергия жана материалдар менен камсыз кылуу үчүн бир система менен да жабдылган жумушчу башчысы катары колдонулат. Energy электрон (Sciaky) же лазердик баканындай (POM, Optomec,) менен тыгыздаштырылган баканындай түрүндө келет. Кээде башчысы роботтун "колу" минип жүрөт.

Бул классификация мурунку караганда кошумчалары технологияларды мисал жөнүндө дагы көптөгөн сүйлөшүүлөр болот.

Колдонуу чөйрөлөрү

алдыда башка тармактын өнүгүү динамикасынын кошуу технология базар. Анын 27% бааланган орточо жылдык өсүш, IDC компаниясы берген маалыматка таянсак, 2019-жылга карата 26,7 млрд долларды түзөт, 2015-жылы 11 млрд салыштырганда деп баалайт

Бирок, рынок керектөө буюмдарын өндүрүүдө иштетилбеген мүмкүнчүлүктөрүн ачып ге комментарий жазыла элек. жыргалчылыкты өндүрүү наркынын компаниялардын 10%, анын Prototyping сарпталган чейин. Ал эми көптөгөн компаниялар бул базар сегменти алгам. Ал эми калган 90% өндүрүшкө кетет, ошондуктан азык-тез өндүрүш үчүн өтүнмө түзүүнүн, келечекте бул өнөр жайын өнүктүрүүнүн негизги багыты болуп калат.

2014-жылы кыскарган да кошумча рыногунда тез прототиптөө технологияларды үлүшү, ал жогорку калган - 35%, өндүрүштүн салыштырма салмагы тез өсүп, куралдарын түзүү боюнча 31% үлүшүн жетип калган 25% сакталып калган, ал эми калганы менен изилдөө жана билим берүү менен байланыштуу.

экономикалык секторлору боюнча AT-техникалык арыз төмөндөгүдөй бөлүштүрүлөт:

• 21% - керектөөчү буюмдар жана электроника;
• 20% - унаа;
• 15% - анын ичинде Стоматологиядагы дары;
• 12% - учуусундагы жана космос өнөр жайы;
• 11% - өндүрүш каражаттарын өндүрүү;
• 8% - аскердик жабдуулар;
• 8% - түзүү;
• 3% - курулуш.

Amateurs жана адистер

AT-технологиялуу базар ышкыбоздук жана кесиптик бөлүнөт. Үйрөнчүк базар кызматын, чыгымдалуучу, программалык камсыздоо, ошондой эле айрым энтузиасттар, билим берүү жана идеяларынын көрүнүшү боюнча иштелип чыккан жана жаңы бизнести өнүктүрүү боюнча баштапкы этабында баарлашууга өбөлгө камтыйт 3D-принтерлерди жана аларды тейлөө, камтыйт.

Кесиптик 3D-принтер кымбат жана узак чыгарууга туура келет. Алар курулуш, аткаруу, так, ишенимдүү, узак диапазону модель материалдардын чоң аянтка ээ. Бул машиналар алда канча татаал жана модель материалдар жана программалык камсыздоо менен бирге, өз ара түзмөктөр менен иштөө үчүн атайын көндүмдөрдү иштеп чыгуу талап кылынат. Эреже катары, машинанын оператору жогорку техникалык билим берүү менен кошумчалары технологиялар боюнча эксперт болуп калат.

2015-жылы кошумчалары Technology

докладына ылайык Wohlers отчет 2015, 1988 жана 2014-жылдын 79 602 3D-принтерлер өнөр дүйнө жүзү боюнча орнотулган. . Ошол эле учурда, аппараттардын 38.1% АКШда жыйынтыктары 5 мын АКШ доллары келген чыгым, 9,3% - Япония, 9,2% - Кытайга, ал эми 8,7% - Германия. Дүйнөнүн калган бөлүгү мурун лидерлери болуп саналат. 2007-жылдан 2014-на рабочий принтерлер сатуунун жылдык көлөмү 66 139 584 бирдик чейин кёбёйгён. 2014-жылы, ал эми сатуунун 91,6% на рабочий 3D-принтер, жана 8,4% ды түзгөн - кошумчалары өндүрүш өнөр жай колдонмолор үчүн, анын пайда чейин Бирок, жалпы 86,6% ды же 1,12 млрд АКШ доллары абсолюттук шарттары. Иш-такта машиналар 173,2 млн АКШ долларын жана 13,4% ыраазы. 2016-жылы, биз 2018-жылы сатуу өсүшү $ 7,3 млрд, күтөт - 12,7 млрд, 2020-жылы базар $ 21,2 млрд жетет.

Wohlers айтымында, жаштардын арасында-технология дүйнө жүзү боюнча 300 бренддери орто эсеп менен алганда, кёбънчё, жаңы өзгөртүүлөрдү кошуп, ар бир күнү. Алардын айрымдары гана жергиликтүү сатылып жатат, андыктан 3D-принтерлер жасалма марканын саны жөнүндө маалыматты табууга, өтө кыйын болсо, жок, мүмкүн эмес. ишеним менен биз рынокто алардын саны барган сайын өсүүдө деп айта алабыз. өлчөмүн абдан көп болгондугу жана колдонулган технологиялары бар. Мисалы, Берлин компания эки extruders менен зор BigRep жаштардын арасында-принтер BigRep бир баада ONE.2 36 киши деп аталат. Euro, басып алган 100-1000 микрон токтому менен 900 х 1055 х 1100 мм чейин каршы, өндүрөт жана башка материалдарды пайдалана билүү.

Өнөр жайы - үчүн

авиация өнөр жайы кошумча өндүрүү боюнча катуу жатат. кошумчалары технологияларды колдонуу 10 эсеге бөлүктөрүн өндүрүү боюнча сарпталган материалдарды керектөөсүн кыскартат. Бул GE Aviation Компания жыл сайын 40 мин. Насосу жарыялайт деп күтүлүүдө. Ал эми 2018-жылга Airbus компаниясы айына бөлүктөрүн 30 тоннага чейин чыгарыш үчүн шашып бара жаткан эле. компаниясы салттуу салыштырганда, мындай жол менен даярдалган бөлүктөрүн мүнөздөмөлөрү олуттуу прогрессти белгилейт. Бул 2,3 тонна жүк үчүн иштелип чыккан кашаа, чындыгында, жарымын өзүнүн салмагын азайтуу 14 тоннага чейин жүк чейин туруштук бере алат экен. Мындан тышкары, компания алюминий барагында жана отун конектори жөнүндө маалыматтарды жарыялайт. Airbus учак 60 мин. Бөлүктөрү, 3D-принтер Stratasys Fortus Коом басма жазыла элек. Башка компаниялар аэрокосмостук өнөр жайы, ошондой эле кошумчалары өндүрүш технологиясын колдонуп жатышат. алардын ичинен: Bell Helicopter, BAE Systems, Bombardier, Boeing, Эмбраер, ЭлЭлПи Aerospace, жалпы динамикасы, Нортроп Grumman, Lockheed Martin, Рейтеон, Пратт & Уитни, Rolls-Royce жана Spacex.

Digital кошумчалары технологиялар ар кандай керектөө буюмдарын өндүрүүдө колдонулат. аян туура абышкалар үчүн айнек өндүрүү компаниясы кейпин, кызматтарды көрсөтүү Hoet Eyeware менен кызматташып, өндүрүштүк, кошумчалары. 3D-моделдер булут кызматтары ар түрдүү берилет. Бир гана компаниянын 3D Warehouse жана SketchUp 2,7 млн үлгүлөрдү сунуш кылабыз. партиянын жана мода тармагында сактап кала албайт. RS-жөнү жеке insoles басып, таманын кысым өлчөгөн системасын колдонот. Дизайнерлери бикини, бут кийим жана кийим менен тажрыйба жүргүзүп жатышат.

тез прототиптөө

тез прототиптөө боюнча мүмкүн болушунча кыска мөөнөттө прототибинин азыктарын түзүүгө түшүнүшөт. Бул кошумчалары өндүрүш технологияларды негизги арыздардын бири болуп саналат. Prototype - эргономика, жамаат текшерүү мүмкүнчүлүгү анын баалоо бөлүгүнө калыбын жана жасалгалоо чечимдердин тууралыгын жакшыртуу үчүн зарыл болгон буюмдун бир түрү болуп саналат. өндүрүш тетиктери өмүр кыскарышы кыйла өнүктүрүү убактысын кыскартат алабыз. Ошондой эле, үй-прототибинин жана медициналык жабдууларды аэродинамикалык жана гидродинамикалык сыноо же текшерүү иштешине затка арналган үлгү боло алат. күүлөөсүн түстөр менен боеп жана башкалар. D. үчүн тез прототиптөө дыкты менен издөө дизайн моделдер катары түзүлгөн көптөгөн прототиби арзан 3D-принтерлерди колдонот.

тез өндүрүш

өнөр кошумчалары технология улуу келечеги бар. суднолар жалпы татаал геометриялык менен буюмдарды жана атайын материалдарды чакан өндүрүш, энергетика, калыбына келтирүү хирургия жана стоматологиялык дары, аэрокосмостук өнөр. металл продуктыларын түз өстүрүү бул, экономикалык максатка негизделерин өндүрүш режими анча кымбат эмес. кошумчалары технологияларды колдонуу менен жумушчу органдары турбиналарды жана шахталар кылып, имплантанттарды жана протездерди даярдоо, машиналар жана учактар үчүн запастык бөлүктөрүн.

тез өндүрүүнү өнүктүрүү жана жеткиликтүү металл порошок материалдардын санынын олуттуу өсүшкө жетишүүгө өбөлгө түзгөн. 2000-жылы күкүм 5-6 түрү бар болсо, азыр ал алынып жолдорунда он бир катар, суммасын сунуштайт структуралык болоттон жасалган баалуу металлдар жана superalloys.

Алар куралдарын өндүрүү колдонулушу мүмкүн машина, келечектүү жана кошумчалары технологиясы жана сериясы өндүрүү үчүн аспаптар - ийне менен балчы машиналарын киргизүү, калыптарга, шаблондор.

Ultimaker 2 - 2016-жылы мыкты 3D-принтер

текшерүүдөн өткөрүлдү жана 3D-принтерлер үй өзгөчөлүктөрүн салыштырганда CHIP журналынын ою боюнча, мыкты принтерлер 2016 модель Ultimaker 2 компаниялар Ultimaker, Reniforce RF1000 компания Conrad менен Репликаторлор такта 3D Printer компания MakerBot болуп саналат.

анын өркүндөтүлгөн моделин менен Ultimaker 2+ агымдар машыктыруучу технологиясын колдонот. 3D-принтер 0,02 мм кичине катмары дыгын, бир аз убакыт эсептөөлөрдү, арзан басып (материалдык 1 кг 2600 руб) айырмаланат. Негизги өзгөчөлүктөрү:

• иш бөлмөлөрдүн көлөмү - 223 х 223 х 305 мм;
• салмагы - 12,3 кг;
• башчысы көлөмү - 0,25 / 0,4 / 0,6 / 0,8 мм;
• температурасын өлөт - 180-260 ° C;
• чечим катмары - 150-60 / 200-20 / 400-20 / 600-20 микрон;
• Басып чыгаруу ылдамдык - 8-24 мм ³ / сек;
• тактык XYZ - 12,5-12,55 микрон;
• материалдык - PLA, ABS, CPE диаметри 2,85 мм;
• Программа - Cura;
• Колдоого билэ түрлөрү - ЛИС, Келчи, Amf;
• Power керектөө - 221 W;
• баасы - 1895 Euro жана узартылган базалык модели 2495 Euro.

кардарлардын сын пикирлерин айтымында, принтер орнотуу жана колдонууга жеңил болуп саналат. жогорку чечим белгилөө, өзүн-өзү жөнгө керебет, колдонулган материал көп түрдүүлүгү, ачык коддуу программалык камсыздандырууну колдонуу. кемчиликтери принтер ысык материалдан күйүк алып келиши мүмкүн принтер дизайнга, көрүү да кирет.

LulzBot Mini 3D принтер

журналдын PC Magazine Ultimaker 2 Репликаторлор такта 3D карап жылы принтер, ошондой эле жогорку үч, ал эми бул жерде биринчи кезекте принтер LulzBot Mini 3D Printer эле кирди. Анын өзгөчөлүктөрү төмөнкүлөр болуп саналат:

• иш бөлмөлөрдүн көлөмү - 152 х 152 х 158 мм;
• Салмагы - 8.55 кг;
• температурасын өлөт - 300 ° C;
• катмар туурасы - 0.05-0.5 мм;
• Басып чыгаруу ылдамдыгы - 275 мм / 0,18 мм катмарынын бийиктикте с;
• материалдык - PLA, ABS, жамбаштын PVA, Петт, полиэстер, нейлон, сындуу, PETG, PCTE, PC-ABS, 3 мм башкалар диаметри.
• Программа - Cura, OctoPrint, BotQueue, Slic3r, Printrun, MatterControl ж.б..
• Power керектөө - 300 W;
• баасы - $ 1 250.

Sciaky EBAM 300

мыкты өнөр жай машиналардын бир өндүрүш EBAM 300 компаниялар Sciaky болот кошуу. Электрондук нур курал саатына 9 кг чейин ылдамдыкта металл катмарлары пайда болот.

• иш бөлмөлөрдүн көлөмү - 5791 x 1219 х 1219 мм;
• боштук бөлмөлөрдүн басым - 1x10 ^-4 музыка;
• электр керектөө - 60 ын бир кубатуулуктагы 42 KW чейин;
• технология - дүлүктүрүү;
• материалдык - Титандын жана эритмелери, тантал, inconel кумуш, ниобий, дат баспас болоттон жасалган, алюминий, темир, жез-никелден пробасы (70/30 жана 30/70);
• максималдуу сумма - 8605,2 л;
• баасы - 250 мин АКШ доллары ..

Россияда кошумчалары технологиялар

Орусиянын өнөр-класстын машиналар өндүрүлгөн эмес. гана "Росатом" иштелип жатканда лазер борбору MSTU. Бауман University "STANKIN" Санкт-Петербург политехникалык University, Урал Federal University. "Voronezhselimmash", билим берүү жана ички 3D-принтерлерди чыгаруу "Alpha", соода кошумчалары өсүмдүктү өнүгүп келе жатат.

берүүлөрдүн менен ушундай эле көрүнүш. Россияда порошогу жана порошок аныктамаларындагы өнүктүрүү лидери турбагыла болуп саналат. Алар кошумчалары технологиялар Пермский "учактын кыймылдаткычтарынын" буйругу менен, турбинасы сөөктөрү калыбына колдонулат үчүн күкүм өндүрүлгөн. Прогресс жарык эритмелерин баары-Russian институтунун (поезд) жана болуп саналат. Окуялар Россия боюнча ар түрдүү инженердик борборлор болуп саналат. "Ростехтин", Россия илимдер академиясынын Урал Бөлүмдүн, UFU алардын өнүгүүсүн алып келет. Бирок алар жылына порошок 20 тонна да бир аз суроо-талапты канааттандыруу үчүн мүмкүн эмес.

Ушуга байланыштуу, Өкмөт байланыш өнөр жай министрлигинин Экономикалык өнүктүрүү министрлигинин Билим берүү жана илим министрлиги, буйрук, Россия илимдер академиясынын академиги, Fano, "Роскосмос", "Росатом", "Rosstandart" даму институттарын бирдиктүү программа иштеп чыгууну жана изилдөө түзүү. кошумча бөлүп берүү сунуш кылынат, анткени бюджеттик каражаттардын, ошондой эле Улуттук жыргалчылык каражаттар жана башка каржылоо булактарынын эсебинен биргелешип каржылоо мүмкүнчүлүгүн карасын. Бул, Ч., жаңы өндүрүштүк технологияларды колдоо сунушталат. H. Кошулган, Мер, "Rosnano" Fund "табуучуларды", экспорт агенттиги "EXIAR", "эске алдык". Өкмөт ошондой эле өнөр жай жана соода министрлиги тарабынан берилген өнөр жай атаандаштыкка өнүктүрүү жана жакшыртуу боюнча мамлекеттик программанын бөлүмүн даярдайт.