Gehigarrien Teknologia: azalpena, definizioa, eta eskaera-ezaugarriek balorazioak. industria gehigarri teknologia

3D inprimatzeko teknologia 1986an sartu zen, 3D Systems enpresak garatutako denean berezien lehen printer - estereolitografia makina, oso defentsa industrian erabiltzen dira. Lehenengo makina oso garestiak ziren eta modeloak sortzeko material aukeraketan mugatu zen. hiru dimentsioko inprimatzeko garapen azkar diseinu teknologia (CAD), kalkuluak eta simulazioa (CAE) eta mekanizatu (CAM) garatzen hasi zen. Eta gaur egun zaila da ekoizpen-eremu bat da, eta horrek ez luke erabili dute 3D inprimagailuak aurkitu :. Erabili horiek hegazkinak, espazio-ontzi, submarines, tresnak, protesiak eta inplanteak, bitxiak, etab zatiak ekoizteko perspectiva begien bistakoa da - gehigarri teknologia etorkizun hurbilean lehentasuna izango ingeniaritza mekanikoa teknologia .

puntako munduko herrialde dira aktiboki 3D-lasterketetan parte hartzen. Beraz, 2012an, Yangstoune, Ohio, ireki Berrikuntza Institutu Nazionalaren aditiboa fabrikazio NAMII - gehigarri hamabost teknologia Estatu Batuetan ekoitzitako lehen erdian. Makina parke Institute dagoeneko gehigarri makinak, eta horietatik hiru dira makinak aurreratuenak metal zatiak sortzeko 10.

Terminologia eta sailkapena

gehigarri teknologia funtsa da material 3D eredua geruza datuekin objektuak sortzeko geruza arabera konbinatzeko. Hau da konbentzionalak kenketa fabrikazio mekanizatu ulertuta teknika desberdinak - kenduz material piezaren from.

Gehigarrien teknologia sailkatzen da:

• erabilitako materialak (likidoa, partikula, polimerikoak, metal hautsa) da;
• laser presentzia da;
• geruza eraikuntza (efektu termikoa, irradiazio ultramore edo argi ikusgai, loki konposizio batera) konpontzen metodoaren bidez;
• geruza eraketa-metodoaren arabera.

Badira bi geruza bat osatuz moduak. Lehenengoa da lehenengo plataforma hori hauts material on isurtzen da, trenkatuta edo roller labana are nahi den materialaren lodiera geruza bat sortzeko da. gaikako laser hauts prozesatzeko edo beste hauts konposatu (urtzen edo itsastea) partikulak metodo egungo CAD-eredu atala arabera gertatzen da. Eraikuntza Hegazkina ez da aldatu da, eta hauts batzuk geratzen osorik. Prozesu hau deitzen da gaikako sintesia baita gaikako laser sinterizazio, tresna, konposatu bat laser bat bada. Bigarren modua summing point energia materialaren metaketa zuzeneko datza.

Erakundeak ASTM, zein industria estandarrak garatzen, 3D-gehigarri teknologia banatzen 7 kategoriatan.

1. material extruding. preheated extruder puntu eraikitzeko elikatzen du itsatsi material, aglutinatzaile eta metal hautsa nahasketa bat. Eredu gordina eraikitzen da labe bat loki eta SINTER hautsa kentzeko jartzen - modu berean gertatzen da teknologia tradizionalak bezala. gehigarri teknologia hau marka komertzialak MJS (anitzeko Jet solidotze, anitzeko Jet solidotze) pean ezarri, FDM (osoz uztartuta Deposition Modeling, simulazio layerwise fusing arabera), FFF (osoz uztartuta harizpia Fabrication, ekoizpen-metodo uztartu harizpiak).
2. material SPRAYING. Adibidez, Polyjet argizaria edo photopolymer teknologia anitzeko jet burua da point eraikuntza bat aplikatu. gehigarri teknologia hori ere deitzen anitzeko jetting Material.
3. Sprinkling loki. Horien artean, Jet Tinta-Jet-injekzio teknologia zona eraikuntzan ez du material, loki agente bat (aditiboa fabrikazio teknologia ExOne) ereduetan.
4. xafla materialak konposatuak. material eraikitzea a polimero film, metal papera, paper eta beste batzuk dira. Erabiltzen da, adibidez, ultrasoinu-teknologia gehigarri Fabrisonic ere. Thin metal plakak elkarrekin soldatuak dira ultrasoinu, horren ondoren, gehiegizko metal dago fresatzeko by kendu dute. Gehigarrien teknologia kenketa batera erabiltzen da.
5. Photopolymerization bainu. photopolymer erretxin - teknologia likido modelaketa material erabiltzen du. Adibide bat SLA-teknologia-enpresa 3D Systems eta DLP teknologia Envisiontec enpresa, Digital Light prozesioa da.
6. material urtzen pre-osatutako geruza bat. the SLS-teknologian erabiltzen da, energia laser edo buru termiko (SHS konpainia Blueprinter) iturri gisa erabiliz.
7. Zuzeneko energia laburbilduz eraikuntzaren tokira. Material eta energia bere urtze-puntua elikatzen eraikuntzan aldi berean. Gorputza lanean buru bat, sistema bat dauka, energia eta material hornitzeko gisa erabiltzen da. Energia elektroiak (Sciaky) edo laser (POM, Optomec,) izpi kontzentratua baten forma dator. Batzuetan burua da "eskua" robotaren muntatu.

Sailkapen hau aurrekoak baino gehigarri teknologia intricacies buruz hitz askoz gehiago da.

Aplikazio-eremuak

gehigarri teknologia merkatuaren garapen dinamika beste industria aurretik ere. Bere urteko batez besteko hazkundea% 27 zenbatetsi, IDC enpresaren arabera kalkuluen arabera, 2019 arabera egingo den 26,7 milioi dolar zenbatekoa aldean 11 milioi 2015

Hala ere, AT merkatuan da oraindik kontsumo ondasunen ekoizpenean untapped potentziala erakusteko. Gehienez ondasunen ekoizpenaren balioaren enpresen% 10 bere prototyping kontsumitzen. Eta enpresa askok hartu dute dagoeneko merkatuan segmentu honetan. Baina gainerako% 90 ekoizpen doa, beraz, produktuen fabrikazio azkarrak duten aplikazioak sortzea industria hau aurrera etorkizunean norabide nagusia izango da.

% 35, produkzio kuota azkar hazi zen eta% 31 share iritsi tresnak sortzea geratu% 25 mantendu, gainerako kontabilizatu ikerketa eta hezkuntzaren bidez - 2014an, azkar prototyping gehigarri jaitsi arren merkatuan teknologia proportzioa, altuena mantendu da.

sektore ekonomikoaren arabera, AT-teknologiako aplikazio honela banatuta:

• % 21 - kontsumo produktu eta elektronika;
• % 20 - autoan;
• % 15 - medikuntza, odontologia barne;
• % 12 - aeronautika eta espazioa fabrikazio industria;
• % 11 - ekoizpen baliabideen ekoizpena;
• % 8 - ekipamendu militarra;
• % 8 - eraketa;
• 3% - eraikuntza.

Amateurrak eta profesionalak

AT-teknologiako merkatua da amateur eta profesionala banatuta. Amateur merkatu 3D inprimagailuak eta haien mantentze, zerbitzu, kontsumigarriak, software barne hartzen, eta banakako zaleak, hezkuntza eta ideien bistaratzea diseinatu eta komunikazioa errazteko negozio berrien garapena hasierako fasean sartzen dira.

Profesionalak 3D inprimagailuak garestia dira eta ugalketa hedatua egokia. eraikuntza, performance, zehaztasuna, fidagarritasuna, sorta eredua material hedatua eremu handi bat izan dira. Makina hauek askoz zailagoa da eta gailu beraiek lan egiteko, eredu material eta software berezia trebetasunak garatzea eskatzen dute. Normalean, makinaren operadorea hezkuntza tekniko handiagoa teknologia gehigarri aditua profesionala bihurtzen da.

2015ean Gehigarrien Teknologia

Txostenaren arabera Wohlers Txostena 2015, 1988 eta 2014 79 602 3D inprimagailuen industria mundu osoan instalatu. . Aldi berean gailuak% 38,1 kostatuko 5 mila dolar AEBetan daude,% 9,3 - Txina, eta% 8,7 - - Japonia,% 9,2 for Alemaniara. Munduko gainerako urrun liderrak aurretik. 2007tik 2014 arte urtero desktop inprimagailuak salmenten bolumena 66 izatetik 139 584 unitate. 2014an, salmenten% 91,6 mahaigaina 3D inprimagailuak, eta% 8,4 - fabrikazio-gehigarri baten aplikazio industrial, irabazien bertatik, hala ere, kopuru osoaren% 86,6, edo 1,12 milioi dolar kontabilizatu Termino absolututan. Desktop makinak konformatu 173.2 milioi dolar eta% 13,4. 2016an, salmenten espero dira $ 7,3 milioi hazten, 2018 - 12,7 milioi, 2020an merkatuan $ 21,2 milioi iritsiko da.

Wohlers arabera, FDM-teknologia nagusi, markak 300 mundu osoan, egunero aldaketak berriak gehituz batez. Horietako batzuk saltzen dira bakarrik lokalean, eta, beraz, oso zaila da, ez bada, ezinezkoa da, manufakturak 3D inprimagailuen marka kopuruaren inguruko informazioa aurkitzeko. konfiantza esan dezakegu beraien merkatuan kopuru hori egun bakoitzean pasatzen handitzen. Ez dago tamaina dibertsitate handia eta erabilitako teknologia da. Adibidez, Berlin konpainiaren erraldoi BigRep FDM-inprimagailu bat deitu BigRep ONE.2 sortzen 36 mila. Euro prezioa batean, inprimatzeko gai den objektuak up 900 x 1055 x 1100 mm-100-1000 mikrometroko bereizmena bi extruders eta material ezberdinak erabili gaitasuna.

Industria - for

abiazio industria handia inbertitzen da gehigarri honen ekoizpenean. gehigarri teknologien erabilera piezak ekoizteko gastatu 10 aldiz materialen kontsumoa murriztuko du. Aurreikuspenen arabera, GE Abiazio Company egingo dela urtero argitaratzen 40 mila. Injektoreak. Eta Airbus 2018 enpresa zen 30 hilean piezak tona inprimatzeko. Konpainiak fabrikatu modu bat, zatiak ezaugarriak aurrerapen esanguratsua aldean, ohiko moduan oharrak. Horrexegatik da parentesi, izan zen for 2,3 tona karga diseinatu, izan ere, karga jasan ditzakeen 14 tona bitartean bere pisua murrizteko erdira. Horrez gain, konpainiak aluminiozko xafla eta erregai konektoreak xehetasunak argitaratzen du. Airbus hegazkin ditu eta 60 mila. Pieza, inprimatutako 3D-inprimagailua Stratasys Fortus Company. Beste enpresa industria aeroespazialean dira ere aditiboa fabrikazio teknologia erabiliz. Horien artean: Bell Helikoptero, BAE Systems, Bombardier, Boeing, Embraer, Honeywell Aerospace, dinamika orokorra, NA, Lockheed Martin, Raytheon, Pratt & Whitney, Rolls-Royce eta SpaceX.

Digital gehigarri teknologia dagoeneko hainbat kontsumo-ondasunak fabrikatzeko erabiltzen. Enpresa gauzatzeko, zerbitzu aditiboa fabrikazio, Hoet Eyeware lankidetzan ikuspegi zuzenketa eta eguzkitako betaurrekoak betaurreko fabrikazioan. 3D modeloak hodei hainbat zerbitzu eskaintzen dira. Bakarrik konpainiaren 3D Warehouse eta SketchUp eskainiko 2,7 milioi laginak. Ez alderdiaren eta moda industriaren jarraituko dute. RS Print zolak presioa neurtzen duen sistema bat erabiltzen du, banakako insoles inprimatzeko. Diseinatzaile dira bikiniak, oinetakoak eta jantziak esperimentatzen.

azkar prototyping

prototyping azkar Under ulertu prototipoa produktu sortzea ahalik eta denbora laburrenean. aditiboa fabrikazio-teknologien aplikazio nagusietako bat da. Prototype - bere ergonomia, muntaia egiaztapen gaitasunak ebaluatzeko zati forma eta diseinua irtenbide zuzentasuna optimizatzeko beharrezko produktu-mota bat da. Horregatik fabrikazio zatiak bizitza murrizketa nabarmen murrizten garapen denbora. Era berean, prototipoa aerodinamikoak eta hidrodinamikoak probak edo egiaztapen funtzionalitate etxeko eta mediku ekipamendu itxiturak diseinatutako eredu bat izan daiteke. diseinu esploratzaile konfigurazioa, koloreak eta kolore eta abar. D. azkar prototyping For ñabardura batera eredu gisa sortu prototipoak askok merke 3D inprimagailuak erabiltzen du.

azkarrak ekoizpena

gehigarri industrian teknologia irtenbideak handia dute. eskala Small geometria konplexuko eta material espezifikoak ontzigintza ohikoa, produktuen ekoizpen botere ingeniaritza, konpontzailea kirurgia eta hortzetako medikuntza, industria aeroespazialean. metal produktuak landatzeko Zuzeneko dago komenigarritasun ekonomikoaren eraginez, ez horixe ekoizpen modu izan zen gutxiago garestia. gehigarri teknologien erabilera egin lan gorputzak turbinak eta ardatz, inplanteak eta protesiak, autoak eta hegazkin ordezko piezak.

fabrikazio azkar garapena eta eskuragarri metal hautsa material kopuruaren gehikuntza esanguratsu bat lagundu. 2000an badaude 5-6 hautsak mota ziren, orain aukera zabal bat, zenbatekoa batetik ibilbideak hamarnaka eskaintzen da altzairuzko egiturazko metal preziatuak eta superaleazioak.

ingeniaritza mekanikoa, itxaropentsua eta gehigarri teknologia non tresnen fabrikazioan erabil daiteke eta serie produkzio tresnak - txertatzen injekzioa makinak, moldeak, templates da.

Ultimaker 2 - onena 3D inprimagailu 2016an

CHIP aldizkaria, probak zuzendu eta 3D-inprimagailuen etxeko ezaugarriak alderatuz iritziz, inprimatzaile onena 2016 eredu Ultimaker 2 enpresei Ultimaker, Reniforce RF1000 enpresako Conrad eta Replicator Desktop 3D Printer konpainia MakerBot dira.

Ultimaker 2+ bere eredua hobetu ere simulazio teknologia erabiltzen uztartu dira. 3D inprimagailu txikiena geruza 0,02 mm-ko lodiera, denbora txiki kalkulua, kostu baxuko inprimatzeko (2600 1 material kg bakoitzeko errublo) desberdina. Key Ezaugarriak:

• lan-ganbera tamaina - 223 x 223 x 305 mm;
• Pisu - 12,3 kg;
• burua tamaina - 0.25 / 0.4 / 0.6 / 0.8 mm;
• hiltzen tenperatura - 180-260 º C;
• bereizmen geruza - 150-60 / 200-20 / 400-20 / 600-20 mikra;
• Inprimatu Abiadura - 8-24 mm ³ / s;
• zehaztasun XYZ - 12,5-12,55 mikra;
• material - PLA, ABS, CPE diametroa 2.85 mm;
• Software - Cura;
• Onartutako fitxategi motak - STL, OBJ, AMF;
• Power kontsumoa - 221 W;
• prezioa - 1895 euro, eta oinarri eredu 2495 euro zabaldu.

bezeroen iritzi arabera, inprimagailua argi instalatzeko eta erabiltzeko. Ospakizunak bereizmen handiko, auto-egokituz ohea, material ugari erabili, iturburu irekiko software erabilera. desabantailak honakoak inprimagailua ireki printer diseinua, izan daitezke, material beroa erredurak eragin lezake.

LulzBot Mini 3D Printer

aldizkaria PC Magazine Ultimaker 2 eta Replicator Desktop 3D berrikuspena batean Printer ere sartu goiko hiru, baina hemen lehenik eta inprimagailuaren LulzBot Mini 3D Printer izan zen. Bere zehaztapenak honako hauek dira:

• lan-ganbera tamaina - 152 x 152 x 158 mm;
• Pisu - 8.55 kg;
• hiltzen tenperatura - 300 º C;
• geruza lodiera - 0.05-0.5 mm;
• Inprimatu Abiadura - 275 mm / 0.18 mm geruza altueran s;
• material - PLA, ABS, aldakak, PVA, PETT, poliester, nylon, polikarbonatoa, PETG, PCTE, PC-ABS, eta 3 mm-ko diametroa dute.
• Software - Cura, OctoPrint, BotQueue, Slic3r, Printrun, MatterControl etab.;
• Power kontsumoa - 300 W;
• prezioa - $ 1 250.

Sciaky EBAM 300

industria-makinak onenetakoa aditiboa fabrikazio EBAM 300 enpresek Sciaky da. Elektroi sortaren pistola metal geruza eragiten orduko gehienez 9 kg abiaduran.

• lan-ganbera tamaina - 5791 x 1219 x 1219 mm;
• hutsean ganbera presioa - 1x10 ^-4 Torr;
• energia-kontsumoa - 42 kW 60 kV tentsio batean;
• teknologia - estrusio;
• material - titaniozko eta titaniozko aleazioak, Tantalo, inconel, tungsteno, niobium, altzairu herdoilgaitza, aluminioa, altzairu, kobrea-nikela aleazioa (70/30 eta 30/70);
• gehienezko zenbatekoa - 8605,2 litro;
• prezioa - 250 mila dolar ..

Errusian Gehigarrien teknologia

industria-mailako Errusian makinak ez dira ekoiztu. bakarrik "Rosatom", laser zentro MSTU garatzen ari den bitartean. Bauman University "STANKIN" Unibertsitate Politeknikoko San Petersburgo, Urals Unibertsitate Federalak. "Voronezhselimmash", hezkuntza eta etxeko 3D inprimagailuak "Alpha" ekoizten, merkataritza-gehigarri planta bat garatzen ari da.

hornidura Egoera bera. hautsak eta hauts formulazio garapena Errusian buruzagia bidea da. hautsa ekoiztu dute gehigarri teknologia turbina alabeak zaharberritze erabiltzen dira, of the Permiar "hegazkin motore» ordenaren arabera. Eraikitzen da eta All-Russian Institute argi aleazioak (WHEELS) at. Garapenak Errusiar Federazioa osoan ezberdinak ingeniaritza zentroak dira. "Rostec", Ural Errusiako Zientzia Akademiako Branch, UFU bere garapena ekarriko. Baina oraindik ez dira, nahiz eta 20 urtean hauts tona eskaria txiki bat erantzuteko gai.

Ildo horretan, Jaurlaritzak azaltzen Hezkuntza Ministerioak, Ministerioak Ekonomia Garapen, Industria Ministerioak, Komunikazio Ministerioak, Errusiako Zientzien Akademia, Fano, "Roscosmos" ren, "Rosatom", "Rosstandart" garapen instituzio baten koordinatua programaren garapen eta ikerketa ezartzeko. For proposatzen da osagarriak esleitu aurrekontu zuzkiduretan, baita co-finantzaketa aukera Ongizate Funtsa Nazionala eta beste iturri lepotik kontuan hartu behar. Gomendagarria da ekoizpen teknologia berriak onartzeko, Vol ere. H. Addition, Batzuentzat, "Rosnano" Funtsa "Skolkovo", esportazio-agentzia "EXIAR", "Vnesheconombank". Gobernuak ere, Industria eta Merkataritza Ministerioak irudikatzen egoera programaren atal bat prestatuko da garapen eta hobekuntza industrial lehiakortasunaren da.