Produzione additiva e rapida

Negli ultimi anni abbiamo assistito a un aumento della domanda di RAPID MANUFACTURING o RAPID PROTOTYPING. Questo processo può anche essere chiamato FABBRICAZIONE DESKTOP o FABBRICAZIONE A FORMA LIBERA. Fondamentalmente un modello fisico solido di una parte viene realizzato direttamente da un disegno CAD tridimensionale. Utilizziamo il termine PRODUZIONE ADDITIVA per queste varie tecniche in cui costruiamo parti a strati. Utilizzando hardware e software integrati basati su computer eseguiamo la produzione additiva. Le nostre tecniche di prototipazione rapida e produzione sono STEREOLITOGRAFIA, POLYJET, MODELLAZIONE A DEPOSIZIONE FUSA, SINTERIZZAZIONE LASER SELETTIVA, FUSIONE DEL FASCIO DI ELETTRONI, STAMPA TRIDIMENSIONALE, PRODUZIONE DIRETTA, ATTREZZATURA RAPIDA. Ti consigliamo di fare clic qui perSCARICA le nostre illustrazioni schematiche di produzione additiva e processi di produzione rapida di AGS-TECH Inc. 
Questo ti aiuterà a comprendere meglio le informazioni che ti forniamo di seguito. 

 

La prototipazione rapida ci fornisce: 1.) Il design concettuale del prodotto viene visualizzato da diverse angolazioni su un monitor utilizzando un sistema 3D/CAD. 2.) I prototipi di materiali non metallici e metallici vengono realizzati e studiati sotto il profilo funzionale, tecnico ed estetico. 3.) Si realizza la prototipazione a basso costo in brevissimo tempo. La produzione additiva può essere simile alla costruzione di una pagnotta impilando e incollando le singole fette l'una sull'altra. In altre parole, il prodotto viene fabbricato fetta per fetta, o strato per strato depositato l'uno sull'altro. La maggior parte delle parti può essere prodotta in poche ore. La tecnica è buona se le parti sono necessarie molto rapidamente o se le quantità necessarie sono basse e la realizzazione di uno stampo e degli utensili è troppo costosa e richiede tempo. Tuttavia il costo di una parte è costoso a causa delle costose materie prime. 

 

• STEREOLITOGRAFIA: questa tecnica abbreviata anche in STL, si basa sulla polimerizzazione e sull'indurimento di un fotopolimero liquido in una forma specifica focalizzando un raggio laser su di esso. Il laser polimerizza il fotopolimero e lo polimerizza. Scansionando il raggio laser UV secondo la forma programmata lungo la superficie della miscela di fotopolimeri, il pezzo viene prodotto dal basso verso l'alto in singole fette sovrapposte l'una sull'altra. La scansione dello spot laser viene ripetuta più volte per ottenere le geometrie programmate nel sistema. Dopo che la parte è stata completamente prodotta, viene rimossa dalla piattaforma, asciugata e pulita a ultrasuoni e con bagno di alcol. Successivamente, viene esposto all'irradiazione UV per alcune ore per assicurarsi che il polimero sia completamente indurito e indurito. Per riassumere il processo, una piattaforma che viene immersa in una miscela di fotopolimeri e un raggio laser UV vengono controllati e spostati attraverso un sistema di servocontrollo in base alla forma della parte desiderata e la parte viene ottenuta fotopolimerizzando il polimero strato per strato. Naturalmente le dimensioni massime del pezzo prodotto sono determinate dall'attrezzatura per la stereolitografia. 

 

• POLYJET : Simile alla stampa a getto d'inchiostro, in Polyjet abbiamo otto testine di stampa che depositano il fotopolimero sul vassoio di stampa. La luce ultravioletta posta a fianco dei getti polimerizza e indurisce immediatamente ogni strato. Due materiali sono usati in polyjet. Il primo materiale è per la fabbricazione del modello vero e proprio. Il secondo materiale, una resina gelatinosa, viene utilizzato per il supporto. Entrambi questi materiali vengono depositati strato per strato e contemporaneamente polimerizzati.  Dopo il completamento del modello, il materiale di supporto viene rimosso con una soluzione acquosa. Le resine utilizzate sono simili alla stereolitografia (STL). Il polyjet presenta i seguenti vantaggi rispetto alla stereolitografia: 1.) Non è necessario pulire le parti. 2.) Non c'è bisogno di polimerizzazione post-processo 3.) Sono possibili spessori di strato più piccoli e quindi otteniamo una migliore risoluzione e possiamo produrre parti più fini.
 
• MODELLAZIONE A DEPOSIZIONE FUSA: abbreviata anche in FDM, in questo metodo una testa di estrusione controllata da robot si muove in due direzioni principali su un tavolo. Il cavo viene abbassato e sollevato secondo necessità. Dall'orifizio di una filiera riscaldata sulla testa, viene estruso un filamento termoplastico e viene depositato uno strato iniziale su una base di schiuma. Ciò è ottenuto dalla testa dell'estrusore che segue un percorso predeterminato. Dopo lo strato iniziale, il tavolo viene abbassato e gli strati successivi vengono depositati uno sopra l'altro. A volte, durante la produzione di una parte complicata, sono necessarie strutture di supporto in modo che la deposizione possa continuare in determinate direzioni. In questi casi, un materiale di supporto viene estruso con una spaziatura del filamento meno densa su uno strato in modo che sia più debole del materiale del modello. Queste strutture di supporto possono essere successivamente dissolte o interrotte dopo il completamento della parte. Le dimensioni della filiera dell'estrusore determinano lo spessore degli strati estrusi. Il processo FDM produce parti con superfici a gradini su piani esterni obliqui. Se questa rugosità è inaccettabile, è possibile utilizzare la lucidatura chimica a vapore o uno strumento riscaldato per levigarli. Anche una cera per lucidatura è disponibile come materiale di rivestimento per eliminare questi passaggi e ottenere tolleranze geometriche ragionevoli.    

 

• SINTERIZZAZIONE LASER SELETTIVA: Detta anche SLS, il processo si basa sulla sinterizzazione selettiva di un polimero, polvere di ceramica o metallo in un oggetto. Il fondo della camera di lavorazione ha due cilindri: un cilindro di costruzione parziale e un cilindro di alimentazione della polvere. Il primo viene abbassato in modo incrementale al punto in cui viene formata la parte sinterizzata e il secondo viene sollevato in modo incrementale per fornire polvere al cilindro di costruzione parziale attraverso un meccanismo a rulli. Prima viene depositato un sottile strato di polvere nel cilindro di costruzione parziale, quindi un raggio laser viene focalizzato su quello strato, tracciando e fondendo/sinterizzando una particolare sezione trasversale, che poi si risolidifica in un solido. La polvere è che le aree che non vengono colpite dal raggio laser rimangono libere ma supportano comunque la parte solida. Quindi viene depositato un altro strato di polvere e il processo ripetuto più volte per ottenere il pezzo. Alla fine, le particelle di polvere sciolta vengono scrollate via. Tutto ciò viene eseguito da un computer di controllo del processo utilizzando le istruzioni generate dal programma CAD 3D del pezzo in lavorazione. Possono essere depositati vari materiali come polimeri (come ABS, PVC, poliestere), cera, metalli e ceramica con opportuni leganti polimerici.

 

• ELECTRON-BEAM  MELTING : Simile alla sinterizzazione laser selettiva, ma utilizza un raggio di elettroni per fondere polveri di titanio o cromo cobalto per realizzare prototipi sotto vuoto. Sono stati fatti alcuni sviluppi per eseguire questo processo su acciai inossidabili, alluminio e leghe di rame. Se è necessario aumentare la resistenza alla fatica delle parti prodotte, utilizziamo la pressatura isostatica a caldo successiva alla produzione delle parti come processo secondario.   

 

• STAMPA TRIDIMENSIONALE: Indicata anche con 3DP, in questa tecnica una testina di stampa deposita un legante inorganico su uno strato di polvere non metallica o metallica. Un pistone che trasporta il letto di polvere viene abbassato in modo incrementale e ad ogni passaggio il legante viene depositato   strato per strato e fuso dal legante. I materiali in polvere utilizzati sono miscele e fibre di polimeri, sabbia di fonderia, metalli. Usando diverse teste di legante contemporaneamente e diversi leganti di colore possiamo ottenere vari colori. Il processo è simile alla stampa a getto d'inchiostro ma invece di ottenere un foglio colorato otteniamo un oggetto tridimensionale colorato. Le parti prodotte possono essere porose e quindi possono richiedere la sinterizzazione e l'infiltrazione di metallo per aumentarne la densità e la resistenza. La sinterizzazione brucerà il legante e fonderà insieme le polveri metalliche. Metalli come acciaio inossidabile, alluminio, titanio possono essere utilizzati per realizzare le parti e come materiali di infiltrazione utilizziamo comunemente rame e bronzo. Il bello di questa tecnica è che anche gli assiemi complicati e mobili possono essere realizzati molto rapidamente. Ad esempio, è possibile realizzare un gruppo ingranaggi, una chiave inglese come strumento e avere parti mobili e girevoli pronte per essere utilizzate. Diversi componenti dell'assieme possono essere realizzati con colori diversi e tutti in un unico colpo.  Scarica la nostra brochure su:Nozioni di base sulla stampa 3D in metallo

 

• PRODUZIONE DIRETTA e ATTREZZATURA RAPIDA: oltre alla valutazione del progetto, alla risoluzione dei problemi, utilizziamo la prototipazione rapida per la produzione diretta di prodotti o l'applicazione diretta nei prodotti. In altre parole, la prototipazione rapida può essere incorporata nei processi convenzionali per renderli migliori e più competitivi. Ad esempio, la prototipazione rapida può produrre modelli e stampi. I modelli di un polimero fuso e bruciato creati da operazioni di prototipazione rapida possono essere assemblati per la colata a cera persa e rivestiti. Un altro esempio da menzionare è l'utilizzo di 3DP per produrre conchiglie di colata di ceramica e utilizzarle per le operazioni di colata in conchiglia. Anche stampi a iniezione e inserti per stampi possono essere prodotti mediante prototipazione rapida e si possono risparmiare molte settimane o mesi di tempo di realizzazione degli stampi. Analizzando solo un file CAD del pezzo desiderato, possiamo produrre la geometria dell'utensile tramite software. Ecco alcuni dei nostri metodi di attrezzaggio rapido più diffusi:
STAMPAGGIO RTV ( Vulcanizzazione a temperatura ambiente) / COLATA DI URETANO : Utilizzando la prototipazione rapida è possibile realizzare il modello della parte desiderata. Quindi questo modello viene rivestito con un agente distaccante e la gomma RTV liquida viene versata sul modello per produrre le metà dello stampo. Successivamente, queste metà dello stampo vengono utilizzate per lo stampaggio a iniezione di uretani liquidi. La vita dello stampo è breve, solo come 0 o 30 cicli ma sufficiente per la produzione di piccoli lotti. 
STAMPAGGIO A INIEZIONE ACES (Acetal Clear Epoxy Solid): Utilizzando tecniche di prototipazione rapida come la stereolitografia, produciamo stampi a iniezione. Questi stampi sono gusci con un'estremità aperta per consentire il riempimento con materiali come resina epossidica, resina epossidica riempita di alluminio o metalli. Anche in questo caso la durata dello stampo è limitata a decine o al massimo centinaia di parti. 
PROCESSO DI UTENSILI PER METALLI SPRUZZATI: Utilizziamo la prototipazione rapida e realizziamo un modello. Spruzziamo una lega di zinco-alluminio sulla superficie del modello e la rivestiamo. Il motivo con il rivestimento in metallo viene quindi posizionato all'interno di una fiaschetta e imbottigliato con una resina epossidica o riempita di alluminio. Infine, viene rimosso e producendo due di questi semistampi otteniamo uno stampo completo per lo stampaggio ad iniezione. Questi stampi hanno una vita più lunga, in alcuni casi a seconda del materiale e delle temperature possono produrre migliaia di pezzi. 
PROCESSO KEELTOOL: questa tecnica può produrre stampi con cicli di vita da 100.000 a 10 milioni. Utilizzando la prototipazione rapida produciamo uno stampo RTV. Lo stampo viene quindi riempito con una miscela composta da polvere di acciaio per utensili A6, carburo di tungsteno, legante polimerico e lasciato indurire. Questo stampo viene quindi riscaldato per far bruciare il polimero e far fondere le polveri metalliche.  Il passaggio successivo è l'infiltrazione di rame per produrre lo stampo finale. Se necessario, sullo stampo possono essere eseguite operazioni secondarie come la lavorazione a macchina e la lucidatura per una migliore precisione dimensionale.