Kuolla lisäaineiden valmistus, tunnetaan myös 3D Tulosta, kattaa erilaisia tekniikoita, jotka kaikki perustuvat samaan peruskonseptiin: objektin kerros kerrokselta rakentamiseen. Näitä ovat tekniikat, kuten stereolitografia (SLA), selektiivinen lasersintraus (SLS), sulatepinnoitusmallinnus (FDM) ja suora metallilasersintraus (DMLS). Mikä on jokaisen takana Prosessi piiloutuu, ota selvää täältä.
Pitoisuus
Der nykyinen tila 3D-tulostusprosessien tai lisäaineiden valmistus on yhtä vaikuttava kuin se muuttuu jatkuvasti. 3D-tulostusteknologialla on potentiaalia korvata perinteisiä valmistusprosesseja eri aloilla, varsinkin kun tarvitaan yksittäisiä tai monimutkaisia muotoiltuja osia. Perinteiseen valmistukseen verrattuna additiivinen valmistusprosessi voi lyhentää tuotantoaikoja ja vähentää merkittävästi prototyyppien ja piensarjatuotannon kustannuksia. Lisäksi tuotanto 3D-tulostimella mahdollistaa ennennäkemättömän suunnitteluvapauden ja voi vähentää materiaalien käyttöä.
3D-tulostuspalvelu – verkossa ja nopeasti
Mitä tulee Trendit On käymässä selväksi, että lisäainevalmistus integroidaan yhä enemmän teollisuuden massatuotantoon. Prosessit, kuten HP:n Multi Jet Fusion (MJF) tai Digital Light Processing (DLP), ovat lisääntymässä, koska ne lupaavat nopeampaa tuotantoa ja parempia pintalaatuja.
Samalla panostetaan yhä enemmän Metalli 3D-tulostus sekä Monimateriaalinen 3D-tulostus tarkkailla. Tällaisia lisäprosesseja Suora metallilasersintraus (DMLS) tai sitä elektronisuihkusulatus (EBM) kehitetään edelleen tuottamaan vahvempia ja monimutkaisempia metalliosia. 3D-tulostimien uusien materiaalien tutkimus parannetuista muoveista bioyhteensopiviin materiaaleihin on myös tärkeä trendi lisäainevalmistuksen kehityksessä.
Seuraavat tiedot esittelevät sinut Uusi kehitys lisäainevalmistusprosesseissa.
28.09.2024 | Timanttipolymeeri esittelee innovatiivisen ratkaisun 3D-painettujen komponenttien huokosten syväkyllästykseen, joka tarjoaa samalla kestävän UV-suojan. Dichtol AM UV Protectionin avulla lisäainevalmisteiset työkappaleet voidaan tehdä tehokkaasti kaasu- ja nestetiiviiksi ja samalla suojata UV-säteilyltä ja värjäytymiseltä. Näin komponentin toimivuus, ulkonäkö ja mekaaninen lujuus säilyvät pitkällä aikavälillä.
Polymeerijärjestelmä kovettuu nopeasti huoneenlämmössä ja on ihanteellinen komponenteille, joissa tiiviys ja vakaus ovat tärkeitä. Ohut koostumus mahdollistaa syvän tunkeutumisen materiaalin huokosiin ja varmistaa a pysyvä sinetti kaasu- ja nestetiiviille 3D-painetuille osille.
Taattu vain yhdessä vaiheessa Dichtol AM UV-suoja huokoset syvä kyllästys ja pitkäkestoinen UV-suoja 3D-tulostetuille komponenteille. Tämä kyllästys sopii erityisen hyvin työkappaleille, jotka ovat säännöllisesti alttiina UV-säteilylle, kuten esim Autoteollisuus, jossa materiaalin kestävyys ja ulkonäkö ovat ratkaisevia. Kerros muodostaa tehokkaan suojan UV-säteilyä vastaan, ehkäisee haalistumista ja värimuutoksia sekä säilyttää komponentin esteettisen laadun.
Lisäksi pinnoite parantaa vakautta ja Mekaaninen lujuus painetuista osista tekemällä niistä kestävämpiä ympäristövaikutuksia vastaan. Pinnan laatu on optimoitu, mikä tarkoittaa, että monimutkaista jälkikäsittelyä ei useinkaan enää tarvita. Kun komponentti on nopeasti kovettunut, sitä voidaan jatkokäsitellä ja maalata ilman ongelmia.
Dichtol AM UV Protection sopii FDM-, SLS- ja MJF-tulostusprosesseihin sekä materiaaleihin, kuten ABS, ASA, PA, PETG ja PC
29.06.2023 | voxeljet esitteli uuden 2023D-tulostusprosessin GIFA 3 -messuilla: Uudella kylmä IOB (epäorgaaninen sidonta) 3D-tulostusteknologialla valimoteollisuuden muotteja ja hylsyjä voidaan valmistaa ensimmäistä kertaa hiekasta ja epäorgaanisesta sideaineesta ilman myöhempää mikroaaltokäsittelyä.
Uusi kylmä IOB-tekniikka vaatii ei mikroaaltouunia ja siten säästää investointi- ja käyttökustannuksia. Varten ValimomiesTeollisuudella on lukuisia etuja tällä 3D-tulostusprosessilla: Valettaessa syntyy vain vesihöyryä haitallisten kaasujen sijaan. Tämä vähentää päästöjä ja parantaa työoloja valimoissa.
"Kylmän IOB-teknologian käyttöönotto on tärkeä askel kohti painettujen hylsyjen ja epäorgaanisia sideaineita sisältävien muottien leviämistä edelleen valimoteollisuudessa", sanoo DR Ingo Ederer, Voxeljetin toimitusjohtaja. "Tavoitteenamme on tarjota innovatiivisia ratkaisuja, jotka eivät vain lisää tehokkuutta, vaan auttavat myös edistämään metallivalujen kestävyyttä."
Ne on valmistettu Kalt-IOB-prosessitekniikalla muodot ja ytimet tarjoavat suuren mittatarkkuuden, erittäin hyvän resoluution ja reunojen terävyyden sekä mahdollisuuden valmistaa suuria muotteja ja ytimiä 3D-tulostusprosessilla. Toisin kuin lämpimissä IOB-prosesseissa, joissa painetut ytimet on kovetettava ja kuivattava mikroaaltouunissa, kylmällä IOB-tekniikalla osat tarvitsee kuivata vain 3D-tulostuksen jälkeen, joka tapahtuu koneen ulkopuolella. Uutta 3D-tulostusprosessia voidaan käyttää kaikilla Voxeljet-alustoilla.
Epäorgaanisten sideaineiden käyttö valimoteollisuus lisääntyy erityisesti autoteollisuudessa. Niinpä epäorgaanisesti sidottujen muottien ja hylsyjen kysyntä tulee jatkossakin kasvamaan lisääntyvien ympäristömääräysten taustalla. Kylmä IOB-tekniikka soveltuu erityisen hyvin prototyyppien ja keskikokoisten sarjojen rakentamiseen.
27.04.2020 | Valujen hiekkamuottien 3D-tulostus ja myöhemmät valut ovat nyt löytämässä tiensä myös autoteollisuudelle komponenttien valmistuksessa Electric Mobility. Voxeljet Chinan Aasian ja Tyynenmeren divisioonan tutkimus- ja kehitysosastolla, jota johtaa Voxeljet Chinan toimitusjohtaja Tianshi Jin, on jo kertynyt kokemusta muottien teollisesta lisäainevalmistuksesta avainasiakkaan ja autoteollisuuden OEM-valmistajan kanssa.
Kiinan valimon autonvalmistaja ja asiakas otti yhteyttä kiinalaiseen valimoon parantaakseen sähkömoottorinsa suorituskykyä Meimai Fastcast Suzhou Co.Ltd lisäaineiden valmistuksen asiantuntijalle Voxeljetille. Heidän ensimmäisen moottorin sukupolvi ei täyttänyt erilaisten sähköautojen vaatimuksia.
Lichi Wu projektipäällikkö Meimai Suzhoussa: ”Meidän piti saada paljon paremmin nopeasti ja testata lukuisia sähkömoottorin kotelon variantteja. Muotien tavanomaiset valmistusprosessit ovat erittäin aikaa vieviä. Onneksi törmäsimme lisäaineiden valmistukseen käyttämällä Voxeljetin 3D-tulostusprosessia. ”
"Joustavuus ja ajansäästö olivat kriittisiä tekijöitä, jotka toivat Meimai Suzhoun meille", muistelee Voxeljetin Tianshi. "Koska sähkömoottoreiden prototyyppien kotelon osien perinteinen valmistus vei yksinkertaisesti liian paljon aikaa."
Meimai Suzhou pystyi toteuttamaan erilaisia suunnitteluluonnoksia ja komponenttien loppupään muutoksia 3D-tulostin erittäin nopea suorittaa. Projekti saatiin jopa päätökseen ennen asetettua päivämäärää - sisältäen eri komponenttien täydellisen luomisen.
Meimai Suzhou pystyi havaitsemaan muita etuja 3D-tulostimen valmistusprosessissa: Muottien nopean lisäainevalmistuksen lisäksi tarjolla oli myös muotteja pienet eräkoot valmistaa kustannustehokkaammin. 3D-painetut hiekkamuotit ovat pieniä määriä työkaluttomia ja siksi valmistettuja halvempia.
Kuolla Hylkää määrä on myös alhainen, koska 3D-tulostus on erittäin tarkka ja luotettava. Tällä tavalla valimot ja muotinvalmistajat voivat vähentää homemuutosten riskiä. Viallinen hiekkamuotti on työstettävä käsin uudelleen uuden työkalun tuotantoon saakka. Voxeljetin 3D-tulostuksessa ei ole tällaista riskiä, koska muotit valmistetaan ilman työkaluja.
"Eri tyyppisten moottorien valmistus on huomattavasti nopeampaa teollisen 3D-tulostuksen ansiosta", Wu sanoo. ”Esimerkiksi nopean ja työkaluttoman muotinvalmistuksen ansiosta Rapid Prototyping moottorityyppejä A ja B voidaan valmistaa ja testata samanaikaisesti. Tehokkaampi tai tehokkaampi prototyyppi valitaan sitten massatuotantoon. "
Mutta teollisuuden lisäaineiden valmistuksessa on edelleen enemmän potentiaalia, joka ylittää sähkömoottorien koteloiden valmistuksen. Kiinalainen valimo on jo kokeillut hiekkamuotteja 3D tulostin säädinkoteloihin, hidastinkoteloihin, apurunkoihin, erilaisiin kannakkeisiin ja moniin muihin komponentteihin, joilla on keskeinen rooli sähköliikkuvuuden kannalta. "Prosessi yksinkertaistaa dramaattisesti prototyyppien rakentamista ja tulevaisuuden liikkuvuuden edelleen kehittämistä", sanoo Lichi Wu tulevaisuuteen innolla.
Ohjelman nopean täytäntöönpanon lisäksi moottoritMeimai Suzhoussa on myös komponentteja suunnitelmien oivallisella optimoinnilla Moottorin suorituskyky kasvoi, ”Komponenttien kestävyyteen voidaan myös vaikuttaa. Seuraavana askeleena kotelon kehittämisessä torjumme painosäästöjä topologian säätämisillä, kuten ulkoisten vahvistusripien sijainti ja korkeus ”, Tianshi sanoo.
Kuolla Teräsvalimo Wolfensberger luottaa yhä enemmän Voxeljetin toimittamiin hiekkamuotteihin ja hiekkaytimiin monimutkaisten nopeiden prototyyppivalujen valmistuksessa. Nämä tuotetaan liitteenä olevien 3D-tietojen avulla. Tällaiset tehokkaat additiivinen 3D-tulostusteknologiat mahdollistavat valukomponenttien toimittamisen testitarkoituksiin loppukäyttäjälle lyhyessä ajassa ilman, että joudutaan valmistamaan monimutkaisia ja kalliita mallilaitteita.
Koska malleja ei tarvitse rakentaa, tällaiset 3D-tulostustekniikat lyhentävät prototyyppien läpimenoaikaa viikoilla. Alunperin kehitettyihin rakenteisiin tehdyt muutokset lisäävät tehokkuutta ja varsinaista 3D-mallin tuotantoa Sarjatuotanto voidaan käynnistää nopeasti.
01.08.2019 | Piilaaksoon perustuva yritys Hiili kehitti 3D-tulostukseen Digital Light Synthesis (DLS) -teknologian, jolla osien tuotantoa voidaan nopeuttaa jopa sata kertaa aikaisempiin prosesseihin verrattuna. Vuosien tutkimuksen jälkeen Carbon on kehittänyt myös uudenlaisen nestemäisen polyuretaanihartsin, joka soveltuu osien valmistukseen.
Covestro on keskeinen kumppani tämän materiaalin mittakaavassa ja laajamittaisessa tuotannossa. Yritys investoi huomattavan summan pystyäkseen valmistamaan hartsia kaupallisissa määrin. Yhteistyön tulos osoittaa prosessin ja materiaalin soveltuvuuden sarjatuotantoon ja on kumppanuuden viimeaikainen menestys.
Kuolla DLS-tekniikkaa on nyt ensimmäistä kertaa käytössä suuressa mittakaavassa. Stereolitografian tapaan työkappale valmistetaan altaassa nestemäisellä muovihartsilla, joka kovetetaan UV-säteilyllä.
Alhaalta syötetään happea, joka vastustaa kovettumista ja nestemäinen kuollut alue luotu. Tätä tarkoitusta varten astian pohja koostuu valoa ja ilmaa läpäisevästä kalvosta, joka on rakennettu samalla tavalla kuin piilolinssi. Painettu 3D-objekti vedetään jatkuvasti ulos tältä vyöhykkeeltä ilman yksittäisten kerrosten muodostumista.
Valmistus DLS-teknologialla on jopa 100 kertaa nopeampi kuin stereolitografia. Suojattu prosessi yhdistetään siihen liittyviin laitteistoihin ja ohjelmistoihin sekä erikoismateriaaliin. Se antaa valmiille osille halutut tekniset ja mekaaniset ominaisuudet.
04.07.2019 | Uuden viimeistelytekniikan kehityksen ansiosta FKM-sintraustekniikka nyt jalostaa muovimuovattujen osien pintoja 3D-tulostuksesta monin tavoin. Täysautomaattinen pintateknologiaprosessi on nimeltään "FKM sileä" ja se on ensisijaisesti tarkoitettu homogeeniseen tasoittamiseen ja tiivistämiseen.
Koska sitä voidaan ohjata erittäin tarkasti, voidaan sillä luoda myös monia muita pintalaatuja. Periaatteessa menetelmä sopii kaikille yleisimmille Lasersintrattu polymeeri-Materiaalit, pienet ja suuret komponentit sekä ulko- ja sisäpinnat.
Komponenttien pinnat voidaan saada kiiltäviksi, tasoittaa, tasoittaa, himmentää, sinetöidä ja suojata sileällä FKM: llä ja optimoida niiden hygienian, läpäisevyyden, elintarvikkeiden vaatimustenmukaisuuden ja mekaanisen lujuuden kannalta. Prosessilla syntyvät ominaisuudet peittävät pinnan täysin tasaisesti ja täydellisesti.
Tämä koskee myös kaikkia sisäisiä rakenteita sekä alueita, joihin ei koskaan pääse tavanomaisilla käsittelytekniikoilla (hionta, kaataminen jne.) FKM: n uusi prosessi soveltuu siksi myös erityisen vaativiin toiminnallisiin komponentteihin, joilla on hyvin monimutkainen ja filigraaninen geometria.
16.10.2017 | BKL-lasertekniikka käyttää uusia mahdollisuuksia lisäainevalmistuksessa varustaakseen työkaluja lisätoiminnoilla. Työkappaleen kerroksellisesta rakenteesta johtuen voidaan toteuttaa monimutkaisia geometrioita, jotka erittäin tarkan lämpötilan säädön lähellä ääriviivaa käyttämällä hienoimpia kanavia ja eristäviä kennorakenteita mahdollistavat muottien optimaalisen esilämmityksen tai jäähdytyksen.
Työkalun alueet, jotka normaalisti pysyvät kiinteinä koneistuksen jälkeen, voivat näkyä läpi 3D-tulostuksen ansiosta ristikkorakenteet vaihdettava, jotka eivät eroa vahvuudeltaan kiinteistä komponenteista. Tällaista ristikkorakennetta käyttämällä työkalun yksittäisten alueiden lämmönjohtavuus voidaan suunnitella halutulla tavalla. Tuloksena oleva onkalo (ilmatila) toimii myös eristeenä.
Grafiikka näyttää, kuinka lähellä esilämmitys- ja jäähdytyskanavat voivat olla työkappaleen ääriviivoja. Tämä on mahdollista vain muotin lisäosan rakenteen ansiosta.
Hilarakenne vähentää myös lämmitykseen ja jäähdytykseen tarvittavaa energiaa, koska massaa on lämmitettävä vähemmän. Myös ruiskuvalukoneiden kuluminen vähenee, koska vain ruiskutuspaine on 200 bar työstetään (Mucell-ruiskutustekniikka) ja koneiden on käytettävä huomattavasti pienempiä pitovoimia muottien kevyen rakenteen ansiosta.
3D-tulostin muoviosien lisävalmistukseen
Muotien parannetun lämpötilanhallinnan ansiosta tuotantojaksoja voidaan lyhentää huomattavasti. Tämä mahdollistaa olemassa olevan konepuiston tuotantokapasiteetin laajentamisen jopa 30% ilman lisäinvestointeja. Geometriat, jotka voidaan tänään toteuttaa lisäainevalmistuksen avulla, avaavat täysin uusia mahdollisuuksia työkalujen suunnittelussa ja eivät ole kaukana loppuun.
12.09.2017 | sogeclair on löytänyt tavan säästää 30 % painoa lentokoneiden ovia rakentaessaan: Ranskalainen ilmailutoimittaja luottaa Voxeljetin 3D-tulostettuihin PMMA-malleihin koeteltuihin sijoitusvaluihin. Ne mahdollistavat uusia vapauksia kevyessä suunnittelussa, ja ne voidaan valmistaa nopeasti ja edullisesti.
Lentokoneiden polttoainetehokkuuden parantamiseksi alumiini ja titaani lasersintrattu3D-tulostimesta voidaan toteuttaa komponentteja uusilla, materiaalia säästävillä geometrioilla. Puute: Valmistetut komponentit ovat suhteellisen kalliita ja ovat toistaiseksi soveltuneet vain pienten komponenttien valmistukseen. Mutta entä suuremmat komponentit, kuten lentokoneiden ovet?
"Tämä tarjoaa mahdollisuuden yhdistää 3D-tulostus kokeiltuihin ja testattuihin sijoitusvaluihin", sanoo Thierry Herrero, Voxeljetin Länsi-Euroopan myyntijohtaja. 3D-tulostimen avulla, joka tulostaa additiivinen investointivalumalleja aiemmin valmistamattomille geometrioille muovilla (PMMA) - ilman kalliita erikoistyökaluja. "Tässä yhdistyvät 3D-tulostuksen geometrinen vapaus ja hyväksi todetun sijoitusvalun vakaus."
Ranskan tutkimusprojekti ilmailun toimittaja käsittelee futuristisia lentokoneiden ovia, jotka edistyneen, alumiinituista valmistetun bionisen verkon ansiosta vaativat huomattavasti vähemmän materiaalia ja ovat yhtä kestäviä. Tällaisen verkon suunnittelu CAD-tekniikalla ei ole ongelma ilmailualan asiantuntijoille.
Toisaalta investointivaluprosessia käyttävä tuotanto on vaikeaa. "Erityisesti prototyyppejä kehitettäessä yritysten on jatkuvasti muutettava hienouksia", Herrero selittää. "On kuitenkin aikaa vievää ja kallista valmistaa jokaiseen vaihtoon erikoistyökaluilla uusi muotti investointivalua varten." 3D-tulostusjärjestelmä VX1000 on yksi suurimmista teollisista 1000D-tulostusjärjestelmistä investointivalumalleihin, joiden rakennustila on 600 x 500 x 3 mm. Suunnittelumuutokset voidaan toteuttaa suoraan näytöllä.
3D-tulostuksen asiantuntija käyttää lentokoneen oven CAD-tiedostoa syötteenä 3D-tulostusjärjestelmään. Tämä levittää akryylimuovia nimeltä polymetyylimetakrylaatti (PMMA) jauhemuodossa rakennusalueelle – 150 µm ohuina kerroksina. Tulostuspää liikkuu sitten rakennusalueen yli ja liimaa digitaalisen rakennussuunnitelman tiettyihin kohtiin PMMA. Tätä seuraa tuore kerros jauhetta. Kerros kerrokselta luodaan sijoitusvalumalli, joka toimii laadullisesti paremmin kuin kilpailun testitulosteet.
”Verrattuna muihin lisäaineella prosessoitaviin materiaaleihin, kuten Nestemäiset hartsit vuonna Stereolitografia PMMA voidaan polttaa erinomaisesti. Suurin syy tähän on jauhemateriaalimme negatiivinen laajenemiskerroin, joka ei aiheuttanut kuoren murtumia ohutseinäisen mallin palaessa”, Herrero sanoo.
Kun PMMA-malli on tulostettu, se suodatetaan kuumalla vahalla pintojen tiivistämiseksi. Seuraava vaihe tapahtuu valimossa. Työntekijät levittävät painettuun malliin keraamisia kerroksia ja sulattavat mallin uunissa. Jäljellä on keraaminen valumuotti, joka sitten täytetään nestemäisellä alumiinilla. Kun metalli on kovettunut, työntekijät koputtavat keraamisen kerroksen ja paljastavat valmiin lentokoneen oven.
15.02.2017 | Nanoscribe kehittää ja myy 3D-tulostimia ja harmaasävy litografiajärjestelmiä mikrovalmistukseen, mukaan lukien Quantum X muoto. Laserlitografiajärjestelmä perustuu kaksifotonipolymerointiin ja yhdistää patentoidut tulostustekniikat. Alta löydät tietoa mikro-3D-tulostimen uusista kehityksistä ja sovelluksista.
01.02.2017 | Johanna Krimm, markkinointi + myynti, Kegelmannin tekniikka GmbH, Rodgau-Jügesheim, esittelee RBS Stutensee -alan lehdistöpäivillä, kuinka yhtiö laajentaa aiempia rajoja matkalla kohti Teollisuus 4.0:aa yhdistämällä tavanomaiset ja lisäteknologiat saman katon alle
On olemassa useita 3D-tulostusprosesseja tai additiivinen valmistustekniikka. Seuraava 3D-tulostusprosessin yleiskatsaus näyttää joitain tunnetuimmista:
On monia muita prosesseja, joissa käytetään tarkempia sovelluksia tai materiaaleja, mutta nämä ovat joitain yleisimmin käytettyjä tekniikoita 3D-tulostuksessa. Useat prosessit ovat vakiinnuttaneet asemansa alan johtajina, mukaan lukien Stereolitografia (SLA), Fused Deposition Modeling (FDM) ja Selective Laser Sintraing (SLS).
Additiivinen valmistus kattaa erilaisia tekniikoita, jotka kaikki perustuvat samaan peruskonseptiin: objektin rakentamiseen kerros kerrokselta. On kuitenkin muita lisäysprosesseja, jotka eivät välttämättä ole "3D-tulostus". Esimerkki tästä on elektronisuihkusulatus (EBM).
Vaikka se on edelleen additiivinen prosessi, se eroaa perinteisestä 3D-tulostuksesta siinä, että se käyttää elektronisäteitä valon (kuten SLA:ssa) tai laserin (kuten SLS:ssä) sijasta materiaalin sulattamiseen ja rakentamiseen. Laminated Object Manufacturingissa (LOM) ohuet materiaalikerrokset (kuten paperi tai muovi) pinotaan ja liimataan yhteen ja leikataan sitten haluttuun muotoon laserilla tai veitsellä.
"3D-tulostuksen" rajat. kontekstista riippuen ja tarkoitus vaihtelee. Jotkut ihmiset käyttävät termiä "3D-tulostus" yleisterminä kaikille lisäainevalmistustekniikoille, kun taas toiset käyttävät sitä vain tiettyihin prosesseihin.
Lähde: Tämä artikkeli perustuu seuraavien yritysten tietoihin: BKL-Lasertechnik, Covestro, Diamament Polymer, Kegelmann, Nanoscribe, Lehmann-Voss, Sogeclair, Voxeljet, Würth.
Angela Struck on kehitystyön päätoimittaja ja freelance-toimittaja sekä Presse Service Büro GbR:n toimitusjohtaja Riedissä.