Аддитивное производство: этапы и преимущества

Аддитивное производство включает в себя ряд этапов для перехода от виртуального описания к изготовлению изделия на физическом уровне. Степень применения аддитивного производства изменяется в зависимости от конкретного изделия. Для изготовления небольших, относительно простых изделий аддитивное производство используется лишь для создания визуализационных моделей, в то время как более крупные, более сложные объекты, для проектирования которых необходима объемная проектная документация, включают аддитивное производство на многочисленных этапах и итерациях в течение всего процесса изготовления.

1. Изготовление любых деталей с использованием аддитивного производства должно начинаться с создания виртуальной модели с помощью специального программного обеспечения, которое полностью описывает геометрическую форму и размеры внешней поверхности изделия. Это может включать использование практически любого профессионального программного обеспечения для твердотельного моделирования, но в любом случае на выходе нужно получить трехмерное представление твердого тела и его поверхности.

2. Почти каждая машина аддитивного производства принимает формат STL (Stereo Lithography) файлов, которые стали стандартом де-факто, и в настоящее время почти каждая может выводить такие файлы в этом формате. В таких файлах описаны внешние замкнутые поверхности изначальной модели, они формируют основу для расчета слоев.

3. Рассчитываем количество слоев.

4. STL-файл с описанием изделия передается в машину аддитивного производства. Здесь производятся некоторые общие манипуляции с файлом исправление размеров, позиционирование и ориентация для изготовления изделия. Перед началом изготовления машину аддитивного производства нужно правильно настроить.

            В установках нуждаются параметры изготовления, например пределы использования материала, источник энергии, толщина слоя, тайминги и т. д.

            Изготовление изделия представляет собой большей частью автоматизированный процесс, поэтому машина способна выполнять его практически без контроля оператора. Необходим только поверхностный мониторинг работы машины в отдельных случаях, чтобы не произошло ошибки, например закончился материал для печати, отказал источник питания или программное обеспечение и т. д.

            Извлечение изделия. После завершения изготовления нужно извлечь изделие. Для этого иногда требуется провести некие манипуляции с машиной, в которую встроены блокировки безопасности, чтобы обеспечить, например, снижение температуры или отсутствие активно движущихся частей.

5. После извлечения изделия из машины может потребоваться его дополнительная очистка перед использованием. На этом этапе изделия еще могут не набрать нужную прочность или в них остаются вспомогательные поверхности, которые должны быть удалены. Таким образом, на эти работы часто требуются время и тщательная ручная обработка опытным оператором.

6. В некоторых случаях детали уже могут быть готовы к использованию. В других случаях требуется дополнительная обработка перед эксплуатацией. Например, могут потребоваться грунтовка и покраска для создания нужной текстуры поверхности и финишной обработки. Обработка может быть трудоемкой и длительной, если требования к конечному продукту очень высоки. Также по техническим условиям на изделие отдельные детали должны быть собраны вместе с другими механическими или электронными компонентами, чтобы сформировать конечную модель или продукт. Теперь, после рассмотрения многочисленных этапов процесса аддитивного производства становится понятно, что многие машины аддитивного производства требуют тщательного технического обслуживания. Во многих машинах встроены хрупкие лазерные или печатные устройства, которые нужно внимательно контролировать.