Aropo Technology: apejuwe, definition, ati ohun elo ẹya-wonsi. Aropo imo ero ni ile ise

3D-titẹ sita ọna ẹrọ ti a ṣe ni 1986, nigbati awọn ile-3D Systems ni idagbasoke ni akọkọ pataki itẹwe - stereolithography ẹrọ, eyi ti o ti wa ni o gbajumo ni lilo ninu awọn olugbeja ile ise. Ni igba akọkọ ti ero wà gidigidi gbowolori ati awọn ti o fẹ ti ohun elo fun awọn ẹda ti si dede wà lopin. Dekun idagbasoke ti onisẹpo mẹta titẹ sita bẹrẹ pẹlu awọn idagbasoke ti oniru technology (CAD), isiro ati kikopa (CAE) ati machining (CAM). Ati ki o loni o jẹ soro lati ri ohun agbegbe ti gbóògì, eyi ti yoo ko ba ti lo 3D-atẹwe :. Lo wọn lati gbe awọn ẹya ara ti ofurufu, spacecraft, submarines, irinṣẹ, prostheses ati aranmo, jewelry, etc. Awọn afojusọna jẹ kedere - aropo ọna ẹrọ ni awọn sunmọ iwaju yio je kan ni ayo ti darí ina- ọna .

Awọn asiwaju awọn orilẹ-ede ti awọn aye ti wa ni actively lowo ninu awọn 3D-ije. Nítorí, ni 2012, Yangstoune, Ohio, la National Innovation Institute aropo ẹrọ NAMII - akọkọ aarin ti aropo imo ti meedogun yi ni United States. Machine o duro si ibikan Institute tẹlẹ ni o ni 10 ti aropo ero, mẹta ti eyi ti o wa julọ to ti ni ilọsiwaju ero lati ṣẹda irin awọn ẹya ara.

Awọn isẹ ati classification

Awọn lodi ti aropo ọna ti jẹ lati darapo ohun elo lati ṣẹda data ohun lati 3D-awoṣe Layer nipa Layer. Eleyi jẹ yatọ si lati mora subtractive ẹrọ imuposi gégè machining - yọ awọn ohun elo ti lati workpiece.

Aropo ọna ti wa ni classified:

• nipa awọn ohun elo ti lo (omi, particulate, polymeric, irin etu);
• nipa awọn niwaju awọn lesa;
• nipa awọn ọna ti ojoro Layer ikole (gbona ipa, itanna pẹlu ultraviolet tabi han ina, awọn Apapo tiwqn);
• nipa awọn ọna ti Ibiyi ti awọn Layer.

Nibẹ ni o wa ọna meji ti lara kan Layer. Ni igba akọkọ ti ni wipe awọn akọkọ Syeed ti wa ni dà lori awọn lulú awọn ohun elo ti, o jẹ partitioned tabi nilẹ ọbẹ lati ṣẹda ohun ani Layer ti fẹ sisanra ti awọn ohun elo. Ti o ba waye yan lesa lulú processing tabi awọn miiran ọna ti lulú patikulu ti yellow (yo tabi gluing) ni ibamu si awọn ti isiyi apakan ti CAD-si dede. Ikole ofurufu ti wa ni yato, ati diẹ ninu awọn ti lulú si maa wa mule. Ilana yi ni a npe ni a yan kolaginni bi daradara bi a yan lesa sintering, ti o ba a yellow ti awọn ọpa jẹ a lesa. Awọn ọna keji oriširiši ni taara iwadi oro ti awọn ohun elo ninu awọn summing ojuami agbara.

Organization ASTM, eyi ti ndagba ile ise awọn ajohunše, pin awọn 3D-aropo ọna ẹrọ sinu 7 isori.

1. Extruding ohun elo. Ni ko ojuami ti preheated extruder je awọn lẹẹ ohun elo, a adalu ti Apapo ati irin lulú. Itumọ ti robi awoṣe ti wa ni gbe ni kan ileru lati yọ awọn Apapo ati sinter lulú - ni ni ọna kanna bi o ti ṣẹlẹ ni ibile imo. Eleyi aropo ọna ti wa ni muse labẹ awọn aami-iṣowo MJS (Multiphase ofurufu solidification, multiphase oko ofurufu solidification), FDM (dapo iwadi oro Modelling, kikopa nipa layerwise ìpaṣẹ), FFF (dapo Filament Sise, gbóògì ọna ìpaṣẹ filaments).
2. Spraying ohun elo. Fun apẹẹrẹ, ni Polyjet epo tabi photopolymer ọna ẹrọ fun olona-ofurufu ori ti wa ni loo si kan ojuami ikole. Eleyi aropo ọna ti wa ni tun npe ni ọpọlọpọ jetting elo.
3. Ibuwọn Apapo. Awọn wọnyi ni oko ofurufu Inki-ofurufu-abẹrẹ ọna ẹrọ ni awọn ikole ti awọn agbegbe aago ko ni awoṣe awọn ohun elo ti, a Apapo oluranlowo (aropo ẹrọ Bluetooth ExOne).
4. Yellow ti dì ohun elo. Ile ohun elo ti jẹ a polima fiimu, irin bankanje, iwe ati awọn miran. O ti wa ni ti lo, fun apẹẹrẹ, ninu ultrasonic ọna ti aropo Fabrisonic. Tinrin irin farahan ti wa ni welded pọ nipa olutirasandi, lẹhin eyi ti excess irin ti wa ni kuro nipa milling. Aropo ọna ti o ti lo ni apapo pẹlu subtractive.
5. Photopolymerization wẹ. Awọn ọna ti nlo kan omi modeli ohun elo - photopolymer resini. Ohun apẹẹrẹ ni awọn SLA-ọna ile 3D Systems ati DLP-ọna ẹrọ Envisiontec ile, Digital Light procession.
6. Yo ti ohun elo ni a asọ-akoso Layer. Lo ninu awọn SLS-ọna ẹrọ, lilo bi orisun kan ti agbara lesa tabi gbona ori (SHS ile Blueprinter).
7. Direct agbara summing soke si ibi ti ikole. Ohun elo ati agbara je si awọn oniwe-yo ojuami ninu ikole nigbakannaa. Ara ti wa ni lo bi awọn kan ṣiṣẹ ori, ni ipese pẹlu kan eto fun kiko fun agbara ati ohun elo. Agbara ba wa ni awọn fọọmu ti a ogidi tan ina ti elekitironi (Sciaky) tabi lesa tan ina (POM, Optomec,). Ma ni ori ti wa ni agesin lori "ọwọ" ti awọn robot.

Eleyi classification jẹ Elo siwaju sii Kariaye nipa awọn intricacies ti aropo imo ju ti tẹlẹ eyi.

Aaye ti ohun elo

aropo ọna oja ni dainamiki ti idagbasoke niwaju ti miiran ise. Awọn oniwe-apapọ lododun idagba ni ifoju-ni 27%, ni ibamu si IDC ile siro wipe nipa 2019 yoo pipadanu to 26.7 bilionu owo dola Amerika akawe si 11 bilionu ni 2015

Sibẹsibẹ, awọn AT oja ni sibẹsibẹ lati fi awọn untapped o pọju ni isejade ti olumulo de. Up to 10% ti awọn ile ise ti awọn iye ti gbóògì ti de run ninu awọn oniwe-prototyping. Ati ọpọlọpọ awọn ile ise ti tẹlẹ ya oja yi apa. Ṣugbọn awọn ti o ku 90% lọ sinu gbóògì, ki ṣiṣẹda ohun elo fun dekun ẹrọ ti awọn ọja yoo jẹ awọn ifilelẹ ti awọn itọsọna ti idagbasoke ti yi ile ise ni ojo iwaju.

Ni 2014, o yẹ fun ti dekun prototyping imo ero ni oja ti aropo biotilejepe din ku, o wà ga - 35%, awọn ipin ti gbóògì dagba sare ati ami kan 31% ni ipin ninu awọn ẹda ti irinṣẹ wà wà ni 25%, awọn iyokù ti wa ni kà fun nipa iwadi ati eko.

Nipa aje apa, awọn AT-tekinoloji ohun elo pin bi wọnyi:

• 21% - olumulo awọn ọja ati Electronics;
• 20% - ọkọ ayọkẹlẹ;
• 15% - oogun, pẹlu Eyin;
• 12% - Aeronautics ati aaye ẹrọ ile ise;
• 11% - gbóògì ti awọn ọna ti gbóògì;
• 8% - ologun itanna;
• 8% - Ibiyi;
• 3% - ikole.

Awọn ope ati akosemose

AT-tekinoloji oja ti wa ni pin si magbowo ati ki o ọjọgbọn. Amateur oja pẹlu 3D-atẹwe ati awọn won itọju, ti o ba pẹlu iṣẹ, consumables, software, ki o si ni apẹrẹ fun olukuluku alara, eko ati iworan ti ero ati ki o dẹrọ ibaraẹnisọrọ ni awọn ibẹrẹ ipele ti idagbasoke ti titun owo.

Ọjọgbọn 3D-atẹwe ba wa gbowolori ati ki o wa dara fun o gbooro sii atunse. Won ni kan ti o tobi agbegbe ti ikole, išẹ, yiye, wa dede, o gbooro sii ibiti o awoṣe ohun elo. Awọn wọnyi ni ero ni o wa Elo diẹ idiju ati ki o beere awọn idagbasoke ti pataki ogbon lati ṣiṣẹ pẹlu awọn ẹrọ ara wọn, pẹlu model ohun elo ati ki software. Ojo melo, awọn onišẹ ti awọn ẹrọ di a ọjọgbọn iwé lori aropo imo ero pẹlu ti o ga imọ eko.

Aropo Technology ni 2015

Ni ibamu si awọn iroyin Wohlers Iroyin 2015, 1988 ati 2014, 79.602 ile ise ti 3D-atẹwe ti a ti fi sori ẹrọ ni agbaye. . Ni akoko kanna 38.1% ti awọn ẹrọ na diẹ ẹ sii ju 5 ẹgbẹrun US dọla ni o wa lati USA, 9.3% - fun Japan, 9.2% - lati China, ki o si 8.7% - lati Germany. Iyokù ti awọn aye ni o wa jina niwaju ti awọn olori. Lati 2007 to 2014 awọn lododun iwọn didun ti tita ti tabili atẹwe pọ lati 66 to 139 584 sipo. Ni 2014, 91,6% ti tita dáhùn fún tabili 3D-atẹwe, ati 8.4% - fun ise awọn ohun elo ti aropo ẹrọ, awọn èrè lati eyi ti, sibẹsibẹ, dáhùn fún 86,6% ti lapapọ, tabi 1.12 bilionu US dọla idi ofin. Tabili ero contented 173,2 million US dọla ati 13.4%. Ni 2016, a reti tita idagbasoke to $ 7.3 bilionu, ni 2018 - 12.7 bilionu, ni 2020 oja yoo de ọdọ $ 21.2 bilionu.

Ni ibamu si Wohlers, FDM-ọna ẹrọ j'oba, ti aropin nipa 300 burandi agbaye, ni gbogbo ọjọ fifi titun iyipada. Diẹ ninu awọn ti wọn ti wa ni ta nikan ni tibile, ki o jẹ gidigidi soro, ti o ba ko soro, lati ri alaye nipa awọn nọmba ti ṣelọpọ burandi ti 3D-atẹwe. Pẹlu igboiya a le so pe iye wọn lori oja mu pẹlu kọọkan ran ọjọ. Nibẹ ni a nla oniruuru ni iwọn ati awọn imo ero lo. Fun apẹẹrẹ, awọn Berlin ile fun wa kan tobi BigRep FDM-itẹwe ti a npe ni BigRep ONE.2 ni owo kan ti 36 ẹgbẹrun. Euro, o lagbara ti titẹ sita nkan soke si 900 x 1055 x 1100 mm pẹlu kan ti o ga ti 100-1000 microns, pẹlu meji extruders ati awọn agbara lati lo o yatọ si ohun elo.

Industry - fun

The bad ile ise ti wa ni idoko darale ni isejade ti awọn aropo. Awọn lilo ti aropo imo yoo din awọn agbara ti ohun elo lo lori isejade ti awọn ẹya nipasẹ 10 igba. O ti wa ni o ti ṣe yẹ wipe GE Aviation Company yoo lododun jade 40 ẹgbẹrun. Abẹrẹ. Ati Airbus nipa 2018 awọn ile-ti a ti lọ lati tẹ sita soke to 30 toonu ti awọn ẹya fun osu. Awọn ile-woye awọn significant itesiwaju ninu awọn abuda kan ti ṣelọpọ awọn ẹya ara ni iru kan ọna bi akawe si ibile. O wa ni jade wipe awọn akọmọ, eyi ti a apẹrẹ fun 2.3 toonu fifuye, ni pato, le withstand èyà soke si 14 toonu nigba ti olorijori ti awọn oniwe-àdánù nipa idaji. Ni afikun, awọn ile-nkede alaye ti aluminiomu dì ati idana asopọ ti. The Airbus ofurufu ni o ni 60 ẹgbẹrun. Pieces, tejede ni 3D-itẹwe Stratasys Fortus Company. Ile ise miiran Ofurufu ile ise ti wa ni tun lilo aropo ẹrọ Bluetooth. Lara wọn: Bell ofurufu, Bae Systems, Bombardier, Boeing, Embraer, Honeywell Ofurufu, General dainamiki, Northrop Grumman, Lockheed Martin, Raytheon, Pratt & Whitney, Rolls-Royce ati SpaceX.

Digital aropo imo ero ti wa ni tẹlẹ lo ninu awọn manufacture ti awọn orisirisi olumulo de. Company materialize, pese awọn iṣẹ aropo ẹrọ, cooperating pẹlu Hoet Eyeware ni manufacture ti gilaasi fun iran atunse ati jigi. 3D-si dede ti wa ni pese a orisirisi ti awọsanma iṣẹ. Nikan awọn ile-ile 3D ile ise ati SketchUp pese 2.7 million ayẹwo. Maa ko wà ninu keta ati awọn njagun ile ise. RS Print nlo a eto ti o igbese awọn titẹ ti awọn soles, lati tẹ sita olukuluku insoles. Apẹẹrẹ ti wa ni experimenting pẹlu bikinis, bata ati aso.

dekun prototyping

Labẹ dekun prototyping ni oye awọn ẹda ti Afọwọkọ awọn ọja ni kuru ti ṣee ṣe akoko. O jẹ ọkan ninu awọn ifilelẹ ti awọn ohun elo ti aropo ẹrọ imo. Afọwọkọ - ni a iru ti ọja ti a beere lati je ki awọn apẹrẹ ti awọn ara awọn oniwe-imọ ti ergonomics, ijọ ijerisi agbara ati awọn titunse ti akọkọ solusan. Ti o ni idi ti awọn idinku ti ẹrọ awọn ẹya ara aye le significantly din idagbasoke akoko. Bakannaa, awọn Afọwọkọ le jẹ a awoṣe apẹrẹ fun aerodynamic ati hydrodynamic HIV tabi ayewo iṣẹ enclosures ti ile ati egbogi ẹrọ. Ọpọlọpọ awọn prototypes da bi exploratory oniru si dede pẹlu awọn nuances ninu awọn iṣeto ni, awọn awọ ati kikun ki o si bẹ lori. D. Fun dekun prototyping nlo ilamẹjọ 3D-atẹwe.

dekun gbóògì

Awọn aropo ọna ẹrọ ninu awọn ile ise ni nla asesewa. Kekere asekale gbóògì to ti awọn ọja pẹlu eka geometry ati ti pato ohun elo wọpọ ninu awọn shipbuilding, agbara ina-, reconstructive abẹ ati ehín oogun, Ofurufu ile ise. Direct ogbin ti irin awọn ọja ti wa ni qkan nipa aje expediency, bi yi mode ti gbóògì wà kere leri. Pẹlu awọn lilo ti aropo imo ṣe ṣiṣẹ ara turbines ati àye, aranmo ati prostheses, apoju awọn ẹya fun paati ati ofurufu.

Awọn idagbasoke ti dekun ẹrọ ati contributed si a significant ilosoke ninu awọn nọmba ti o wa irin lulú ohun elo. Ti o ba ti ni 2000 nibẹ wà 5-6 orisi ti powders, bayi o nfun kan jakejado ibiti, iye to mewa ti awọn orin kuro igbekale, irin to iyebiye awọn irin ati superalloys.

Ileri ati aropo ọna ẹrọ ni darí ina-, ni ibi ti won le wa ni lo ninu awọn manufacture ti irinṣẹ ati irinṣẹ fun jara gbóògì - ifibọ fun abẹrẹ igbáti ero, molds, awọn awoṣe.

Ultimaker 2 - ti o dara 3D-itẹwe ni 2016

Ni awọn ero ti ërún irohin, eyi ti o waiye HIV ati akawe awọn abuda kan ti ile 3D-atẹwe, ti o dara ju atẹwe 2016 awoṣe Ultimaker wa 2 ilé Ultimaker, Reniforce RF1000 ile Conrad ati Replicator Ojú-3D Printer ile MakerBot.

Ultimaker 2+ ninu awọn oniwe-dara awoṣe nlo kikopa ọna nipa ìpaṣẹ. 3D-itẹwe yato si kere Layer sisanra ti 0.02 mm, a kekere akoko isiro, kekere iye owo titẹ sita (2600 won fun 1 kg ti ohun elo). Key ẹya ara ẹrọ:

• awọn iwọn ti awọn ṣiṣẹ iyẹwu - 223 x 223 x 305 mm;
• àdánù - 12.3 kg;
• ori iwọn - 0,25 / 0,4 / 0,6 / 0,8 mm;
• kú otutu - 180-260 ° C;
• ga Layer - 150-60 / 200-20 / 400-20 / 600-20 microns;
• Print Speed - 8-24 mm ³ / s;
• konge XYZ - 12,5-12,55 microns;
• awọn ohun elo ti - Pla, ABS, CPE opin 2.85 mm;
• Software - Cura;
• Ni atilẹyin faili omiran - STL, OBJ, AMF;
• Agbara agbara - 221 W;
• owo - 1895 Euro, ati awọn mimọ awoṣe 2495 Euro tesiwaju.

Ni ibamu si onibara agbeyewo, itẹwe ni imọlẹ lati fi sori ẹrọ ki o si lo. Ayẹyẹ ga o ga, ara-Siṣàtúnṣe iwọn ibusun, kan ti o tobi orisirisi ti awọn ohun elo ti lo, awọn lilo ti Open Orisun software. Awọn alailanfani ni awọn itẹwe ṣii awọn itẹwe design, eyi ti o le ja si ni Burns lati gbona awọn ohun elo ti.

LulzBot Mini 3D Printer

Ni a awotẹlẹ ti awọn irohin PC Magazine Ultimaker 2 ati Replicator Ojú-3D Printer tun tẹ awọn oke mẹta, sugbon nibi ni akọkọ ibi wà ni itẹwe LulzBot Mini 3D Printer. Awọn oniwe-ni pato ni o wa bi wọnyi:

• awọn iwọn ti awọn ṣiṣẹ iyẹwu - 152 x 152 x 158 mm;
• Àdánù - 8,55 kg;
• kú otutu - 300 ° C;
• Layer sisanra - 0.05-0.5 mm;
• Print Speed - 275 mm / s ni kan iga ti 0.18 mm layer;
• awọn ohun elo ti - Pla, ABS, ibadi, PVA, PETT, poliesita, ọra, polycarbonate, PETG, PCTE, PC-ABS, ati awọn miran opin ti 3 mm.
• Software - Cura, OctoPrint, BotQueue, Slic3r, Printrun, MatterControl ati be be lo.;
• Agbara agbara - 300 W;
• owo - $ 1 250.

Sciaky EBAM 300

Ọkan ninu awọn ti o dara ju ise ero aropo ẹrọ ni EBAM 300 ilé Sciaky. Itanna tan ibon fa awọn irin fẹlẹfẹlẹ ni iyara kan ti soke si 9 kg fun wakati kan.

• awọn iwọn ti awọn ṣiṣẹ iyẹwu - 5791 x 1219 x 1219 mm;
• awọn titẹ ti awọn igbale Iyẹwu - 1x10 ^-4 Torr;
• agbara agbara - soke si 42 kW ni a foliteji ti 60 kV;
• ọna ẹrọ - extrusion;
• awọn ohun elo ti - titanium ati titanium irin, tantalum, inconel, tungsten, niobium, alagbara, irin, aluminiomu, irin, Ejò-nickel alloy (70/30 ati 30/70);
• awọn ti o pọju iye - 8605,2 liters;
• owo - 250 ẹgbẹrun US dọla ..

Aropo imo ero ni Russia

ise-ite ero ni Russia ko ba wa ni produced. Lakoko ti o ti nikan ni idagbasoke ninu awọn "Rosatom", awọn lesa ile-MSTU. Bauman University "STANKIN" Polytechnic University of St. Petersburg, awọn Urals Federal University. "Voronezhselimmash", producing eko ati abele 3D-atẹwe "Alpha", ti wa ni sese kan ti owo aropo ọgbin.

Kanna ipo pẹlu agbari. Awọn olori ninu awọn idagbasoke ti powders ati lulú formulations ni Russia ni VIAM. Nwọn yi awọn lulú fun aropo imo wa ni lo ninu awọn atunse ti tobaini abe, nipa aṣẹ ti awọn Permian "ofurufu enjini». Progress ni ati ni Gbogbo-Russian Institute of ina irin (kẹkẹ). Idagbasoke wa ti o yatọ ina- awọn ile-iṣẹ jakejado Russian Federation. "Rostec", Ural Branch of Russian Academy of Sciences, UFU ja won idagbasoke. Sugbon si tun ti won wa ni ko ni anfani lati pade paapa kan kekere eletan ti 20 toonu ti lulú fun odun.

Ni yi iyi, awọn Government kọ awọn ise Ijoba fun Eko, Ministry of Economic Development, Ministry of Industry, Ministry of Communications, Russian Academy of Sciences, Fano, "Roscosmos", "Rosatom", "Rosstandart" idagbasoke ajo lati fi idi kan nni eto idagbasoke ati iwadi. Fun o ti wa ni dabaa lati allocate afikun isuna Allocations, bi daradara bi lati ro awọn seese ti àjọ-owo ni laibikita fun awọn National Welfare Fund ati awọn miiran awọn orisun. O ti wa ni niyanju lati se atileyin fun awọn titun gbóògì ọna ẹrọ, ni Vol. H. Iropo, MERS, "Rosnano" Fund "Skolkovo", awọn okeere ibẹwẹ "EXIAR", "Vnesheconombank". Awọn ijoba ti wa ni tun ni ipoduduro nipasẹ awọn Iṣẹ ati Trade Ministry yoo mura a apakan ti ipinle eto fun idagbasoke ati ilọsiwaju ti ise alailegbe.