Lisäaine ja nopea valmistus

Viime vuosina olemme nähneet RAPID MANUFACTURINGin tai RAPID PROTOTYPINGin kysynnän lisääntyneen. Tätä prosessia voidaan kutsua myös PÖYTÄVALMISTUKSEKSI tai VAPAAN MUODOSSA VALMISTUKSEKSI. Periaatteessa osan kiinteä fyysinen malli tehdään suoraan kolmiulotteisesta CAD-piirustuksesta. Käytämme termiä ADDITIVE MANUFACTURING näille erilaisille tekniikoille, joissa rakennamme osia kerroksittain. Käytämme integroitua tietokoneohjattua laitteistoa ja ohjelmistoa. Nopeat prototyyppi- ja valmistustekniikkamme ovat STEREOLITOGRAFIA, POLYJET, SULAITETTU MALLINNUS, VALIKKOINEN LASERSINTRAUS, ELEKTRONISÄDESULATUS, KOLMIULOTTEINEN TULOSTUS, SUORA VALMISTUS, NOPEA TYÖKALU. Suosittelemme, että napsautat tätäLATAA AGS-TECH Inc:n lisäainevalmistuksen ja nopeiden valmistusprosessien kaavamaiset kuvamme. 
Tämä auttaa sinua ymmärtämään paremmin alla toimittamiamme tietoja. 

 

Nopea prototyyppien luominen tarjoaa meille: 1.) Konseptuaalista tuotesuunnittelua tarkastellaan eri näkökulmista näytöllä 3D/CAD-järjestelmän avulla. 2.) Prototyyppejä ei-metallisista ja metallisista materiaaleista valmistetaan ja tutkitaan toiminnallisista, teknisistä ja esteettisistä näkökohdista. 3.) Edullinen prototyyppien valmistus hyvin lyhyessä ajassa on suoritettu. Additiivinen valmistus voidaan muistuttaa leivän rakentamista pinoamalla ja liimaamalla yksittäisiä viipaleita päällekkäin. Toisin sanoen tuote valmistetaan viipaleelta tai kerros kerrokselta kerrostettuna toistensa päälle. Suurin osa osista voidaan valmistaa muutamassa tunnissa. Tekniikka on hyvä, jos osia tarvitaan hyvin nopeasti tai jos tarvittavat määrät ovat pieniä ja muotin ja työkalujen valmistaminen on liian kallista ja aikaa vievää. Osan hinta on kuitenkin kallis kalliiden raaka-aineiden vuoksi. 

 

• STEREOLITOGRAFIA: Tämä tekniikka, josta käytetään myös lyhennettä STL, perustuu nestemäisen fotopolymeerin kovettamiseen ja kovettamiseen tiettyyn muotoon kohdistamalla siihen lasersäde. Laser polymeroi fotopolymeerin ja kovettaa sen. Pyyhkäisemällä UV-lasersäde ohjelmoidun muodon mukaan pitkin fotopolymeeriseoksen pintaa, osa tuotetaan alhaalta ylöspäin yksittäisinä siivuina, jotka on kaskadoitu päällekkäin. Laserpisteen skannaus toistetaan monta kertaa järjestelmään ohjelmoitujen geometrioiden saavuttamiseksi. Kun osa on täysin valmistettu, se poistetaan alustalta, kuivataan ja puhdistetaan ultraäänellä ja alkoholihauteella. Seuraavaksi se altistetaan UV-säteilylle muutaman tunnin ajan varmistaakseen, että polymeeri on täysin kovettunut ja kovettunut. Yhteenvetona voidaan todeta, että fotopolymeeriseokseen upotettua alustaa ja UV-lasersädettä ohjataan ja siirretään servo-ohjausjärjestelmän läpi halutun osan muodon mukaan ja osa saadaan valokovettamalla polymeeri kerros kerrokselta. Tietysti valmistettavan osan maksimimitat määräytyvät stereolitografialaitteistolla. 

 

• POLYJET: Samoin kuin mustesuihkutulostuksessa, polyjetissä meillä on kahdeksan tulostuspäätä, jotka levittävät fotopolymeeriä rakennusalustalle. Suihkujen viereen sijoitettu ultraviolettivalo kovettaa ja kovettaa välittömästi jokaisen kerroksen. Polyjetissä käytetään kahta materiaalia. Ensimmäinen materiaali on varsinaisen mallin valmistukseen. Toista materiaalia, geelimäistä hartsia, käytetään tukena. Molemmat materiaalit kerrostetaan kerros kerrokselta ja kovetetaan samanaikaisesti.  Mallin valmistumisen jälkeen tukimateriaali poistetaan vesiliuoksella. Käytetyt hartsit ovat samanlaisia kuin stereolitografia (STL). Polyjetillä on seuraavat edut stereolitografiaan verrattuna: 1.) Ei tarvetta puhdistaa osia. 2.) Ei tarvetta jälkikäsittelyyn 3.) Pienemmät kerrospaksuudet ovat mahdollisia ja näin saadaan parempi resoluutio ja voidaan valmistaa hienompia osia.
 
• FUSED DEPOSITION MALLING: Myös lyhennettynä FDM, tässä menetelmässä robottiohjattu ekstruuderin pää liikkuu kahteen periaatteelliseen suuntaan pöydän yli. Kaapeli lasketaan ja nostetaan tarpeen mukaan. Päässä olevan kuumennetun muotin aukosta ekstrudoidaan termoplastinen filamentti ja ensimmäinen kerros kerrostetaan vaahtomuovipohjalle. Tämä saadaan aikaan ekstruuderin päällä, joka seuraa ennalta määrättyä reittiä. Ensimmäisen kerroksen jälkeen pöytä lasketaan alas ja seuraavat kerrokset asetetaan päällekkäin. Joskus monimutkaisen osan valmistuksessa tarvitaan tukirakenteita, jotta kerrostaminen voi jatkua tiettyihin suuntiin. Näissä tapauksissa tukimateriaali ekstrudoidaan pienemmällä filamenttivälillä kerrokselle niin, että se on mallimateriaalia heikompi. Nämä tukirakenteet voidaan myöhemmin purkaa tai rikkoa osan valmistuttua. Ekstruuderin suuttimen mitat määräävät ekstrudoitujen kerrosten paksuuden. FDM-prosessi tuottaa osia, joissa on porrastetut pinnat vinoilla ulkotasoilla. Jos tämä karheus ei ole hyväksyttävää, voidaan käyttää kemiallista höyrykiillotusta tai kuumennettua työkalua näiden tasoittamiseen. Päällystysmateriaalina on saatavana jopa kiillotusvaha näiden vaiheiden poistamiseksi ja kohtuullisten geometristen toleranssien saavuttamiseksi.    

 

• SELECTIVE LASER SINTERING: Tunnetaan myös nimellä SLS, prosessi perustuu polymeerin, keraamisten tai metallijauheiden sintraamiseen valikoivasti esineeseen. Käsittelykammion pohjassa on kaksi sylinteriä: osarakenteinen sylinteri ja jauheen syöttösylinteri. Ensin mainittua lasketaan asteittain sinne, missä sintrattu osa muodostuu, ja jälkimmäistä nostetaan asteittain jauheen syöttämiseksi osarakennesylinteriin rullamekanismin kautta. Ensin ohut kerros jauhetta kerrostetaan osarakennesylinteriin, sitten lasersäde kohdistetaan kyseiseen kerrokseen jäljittäen ja sulattaen/sintraten tietyn poikkileikkauksen, joka sitten kiinteytyy uudelleen kiinteäksi aineeksi. Jauhe on alueita, joihin lasersäde ei osu, jää löysäksi, mutta tukee silti kiinteää osaa. Sitten kerrostetaan toinen jauhekerros ja prosessi toistetaan monta kertaa osan saamiseksi. Lopussa irtonaiset jauhehiukkaset ravistetaan pois. Kaikki nämä suoritetaan prosessinohjaustietokoneella valmistettavan osan 3D CAD -ohjelman luomien ohjeiden avulla. Erilaisia materiaaleja, kuten polymeerejä (kuten ABS, PVC, polyesteri), vahaa, metalleja ja keramiikkaa sopivilla polymeerisideaineilla voidaan kerrostaa.

 

• ELECTRON-BEAM  SULATUS: Samanlainen kuin selektiivinen lasersintraus, mutta käyttää elektronisuihkua titaani- tai kobolttikromijauheiden sulattamiseen prototyyppien valmistamiseksi tyhjiössä. Jotkut kehitystyöt on tehty tämän prosessin suorittamiseksi ruostumattomille teräksille, alumiinille ja kupariseoksille. Jos valmistettujen osien väsymislujuutta on lisättävä, käytämme toissijaisena prosessina osien valmistuksen jälkeistä kuumaisostaattista puristusta.   

 

• KOLMIULOTTEINEN TULOSTUS: Merkitään myös 3DP:llä, tässä tekniikassa tulostuspää tallentaa epäorgaanisen sideaineen joko ei-metallisen tai metallisen jauheen pinnalle. Jauhepetiä kantava mäntä lasketaan asteittain ja jokaisessa vaiheessa sideaine kerrostetaan  kerros kerrokselta ja sulatetaan sideaineella. Jauhemateriaaleina käytetään polymeeriseoksia ja kuituja, valimohiekkaa, metalleja. Käyttämällä eri sidontapäitä samanaikaisesti ja eri värisiä sideaineita saamme erilaisia värejä. Prosessi on samanlainen kuin mustesuihkutulostus, mutta värillisen arkin sijaan saamme värillisen kolmiulotteisen esineen. Valmistetut osat voivat olla huokoisia ja siksi voivat vaatia sintrausta ja metallin tunkeutumista sen tiheyden ja lujuuden lisäämiseksi. Sintraus polttaa sideaineen pois ja sulattaa metallijauheet yhteen. Metalleja, kuten ruostumatonta terästä, alumiinia, titaania, voidaan käyttää osien valmistukseen ja tunkeutumismateriaaleina käytämme yleisesti kuparia ja pronssia. Tämän tekniikan kauneus on, että jopa monimutkaiset ja liikkuvat kokoonpanot voidaan valmistaa erittäin nopeasti. Voidaan valmistaa esimerkiksi hammaspyöräasennelma, jakoavain työkaluksi ja siinä on liikkuvat ja kääntyvät osat käyttövalmiina. Kokoonpanon eri osia voidaan valmistaa eri väreillä ja kaikki yhdellä kertaa.  Lataa esitteemme:Metallin 3D-tulostuksen perusteet

 

• SUORA VALMISTUS ja NOPEA TYÖKALU: Suunnittelun arvioinnin ja vianetsinnän lisäksi käytämme nopeaa prototyyppiä tuotteiden suoraan valmistukseen tai suoraan tuotteisiin. Toisin sanoen nopea prototyyppien valmistus voidaan sisällyttää perinteisiin prosesseihin, jotta niistä tulee parempia ja kilpailukykyisempiä. Esimerkiksi nopea prototyyppien valmistus voi tuottaa kuvioita ja muotteja. Nopeilla prototyypeillä luotuja sulavan ja palavan polymeerin kuvioita voidaan koota investointivalua varten ja investoida. Toinen mainittava esimerkki on 3DP:n käyttäminen keraamisen valukuoren valmistukseen ja sen käyttämiseen vaipan valutoimintoihin. Jopa ruiskumuotteja ja muottien sisäosia voidaan valmistaa nopealla prototyyppityöllä, jolloin voidaan säästää useita viikkoja tai kuukausia muottien valmistuksessa. Analysoimalla vain halutun kappaleen CAD-tiedosto, voimme tuottaa työkalun geometrian ohjelmiston avulla. Tässä on joitain suosittuja nopeat työkalut:
RTV (Room-Temperature Vulcanizing) MUOTTAMINEN / URETAANIN VALU: Pikaprototyyppien avulla voidaan tehdä halutun osan kuvio. Sitten tämä kuvio päällystetään irrotusaineella ja nestemäinen RTV-kumi kaadetaan kuvion päälle muotin puolikkaiden valmistamiseksi. Seuraavaksi näitä muotin puolikkaita käytetään nestemäisten uretaanien ruiskupuristukseen. Muotin käyttöikä on lyhyt, vain noin 0 tai 30 sykliä, mutta riittää pienten erien tuotantoon. 
ACES (Acetal Clear Epoxy Solid) ruiskupuristus: Tuotamme ruiskumuotteja käyttämällä nopeita prototyyppitekniikoita, kuten stereolitografiaa. Nämä muotit ovat kuoria, joissa on avoin pää, jotta ne voidaan täyttää sellaisilla materiaaleilla kuin epoksi, alumiinitäytteinen epoksi tai metalleja. Muotin käyttöikä on jälleen rajoitettu kymmeniin tai enintään satoihin osiin. 
RUISKETUN METALLIN TYÖKALUPROSESSI: Käytämme nopeaa prototyyppiä ja teemme kuvioita. Suihkutamme kuviopinnalle sinkki-alumiiniseosta ja pinnoitamme sen. Metallipinnoitettu kuvio asetetaan sitten pullon sisään ja täytetään epoksilla tai alumiinilla täytetyllä epoksilla. Lopuksi se poistetaan ja valmistamalla kaksi tällaista muotin puolikasta saadaan täydellinen muotti ruiskuvalua varten. Näiden muottien käyttöikä on pidempi, ja joissakin tapauksissa materiaalista ja lämpötiloista riippuen niistä voidaan valmistaa tuhansia osia. 
KEELTOOL-PROSESSI: Tällä tekniikalla voidaan tuottaa muotteja, joiden käyttöikä on 100 000-10 miljoonaa. Nopeaa prototyyppiä käyttämällä valmistamme RTV-muotin. Muotti täytetään seuraavaksi seoksella, joka koostuu A6-työkaluteräsjauheesta, volframikarbidista, polymeerisideaineesta ja annetaan kovettua. Tämä muotti kuumennetaan sitten polymeerin polttamiseksi pois ja metallijauheiden sulattamiseksi.  Seuraava vaihe on kuparin tunkeutuminen lopullisen muotin valmistamiseksi. Tarvittaessa muotille voidaan suorittaa toissijaisia toimenpiteitä, kuten koneistus ja kiillotus paremman mittatarkkuuden saavuttamiseksi.    _cc781905-5cde-3194-bb3b-136bad_cf58bad