დანამატი და სწრაფი წარმოება

ბოლო წლებში ჩვენ ვიხილეთ მოთხოვნის ზრდა RAPID MANUFACTURING ან RAPID PROTOTYPING. ამ პროცესს ასევე შეიძლება ეწოდოს DESKTOP MANUFACTURING ან FREE-FORM FABRICATION. ძირითადად ნაწილის მყარი ფიზიკური მოდელი მზადდება პირდაპირ სამგანზომილებიანი CAD ნახატიდან. ჩვენ ვიყენებთ ტერმინს ADDITIVE MANUFACTURING ამ სხვადასხვა ტექნიკისთვის, სადაც ნაწილებს ვაშენებთ ფენებად. ინტეგრირებული კომპიუტერული ტექნიკისა და პროგრამული უზრუნველყოფის გამოყენებით ჩვენ ვაწარმოებთ დანამატების წარმოებას. ჩვენი სწრაფი პროტოტიპების და წარმოების ტექნიკაა სტერეოლითოგრაფია, პოლიჯეტი, შერწყმული დეპოზიტიური მოდელირება, შერჩევითი ლაზერული აგლუმები, ელექტრონის სხივების დნობა, სამგანზომილებიანი ბეჭდვა, პირდაპირი დამუშავება. ჩვენ გირჩევთ დააწკაპუნოთ აქჩამოტვირთეთ ჩვენი სქემატური ილუსტრაციები დანამატების წარმოებისა და სწრაფი წარმოების პროცესების შესახებ AGS-TECH Inc. 
ეს დაგეხმარებათ უკეთ გაიგოთ ინფორმაცია, რომელსაც ქვემოთ მოგაწვდით. 

 

სწრაფი პროტოტიპის შექმნა გვაძლევს: 1.) პროდუქტის კონცეპტუალური დიზაინი სხვადასხვა კუთხით განიხილება მონიტორზე 3D/CAD სისტემის გამოყენებით. 2.) პროტოტიპები არალითონური და მეტალის მასალებისგან დამზადებული და შესწავლილია ფუნქციური, ტექნიკური და ესთეტიკური ასპექტებიდან. 3.) დაბალი ფასის პროტოტიპის შექმნა ძალიან მოკლე დროში შესრულებულია. დანამატის წარმოება შეიძლება დაემსგავსოს პურის კონსტრუქციას ცალკეული ნაჭრების ერთმანეთზე დაწყობითა და დამაგრებით. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, პროდუქტი იწარმოება ნაჭრებად, ან ფენა-ფენა დეპონირებული ერთმანეთზე. ნაწილების უმეტესობის დამზადება შესაძლებელია საათებში. ტექნიკა კარგია, თუ ნაწილები საჭიროა ძალიან სწრაფად, ან თუ საჭირო რაოდენობა მცირეა, ხოლო ფორმის და ხელსაწყოების დამზადება ძალიან ძვირი და დრო სჭირდება. თუმცა ნაწილის ღირებულება ძვირია ძვირადღირებული ნედლეულის გამო. 

 

• სტერეოლითოგრაფია: ეს ტექნიკა ასევე შემოკლებით STL, ეფუძნება თხევადი ფოტოპოლიმერის გამკვრივებას და გამკვრივებას კონკრეტულ ფორმაში მასზე ლაზერის სხივის ფოკუსირებით. ლაზერი ახდენს ფოტოპოლიმერის პოლიმერიზაციას და კურნავს მას. ულტრაიისფერი ლაზერის სხივის სკანირებით დაპროგრამებული ფორმის მიხედვით ფოტოპოლიმერული ნარევის ზედაპირის გასწვრივ, ნაწილი წარმოიქმნება ქვემოდან ზემოდან ერთმანეთზე კასკადურ ცალკეულ ნაჭრებად. ლაზერული ლაქის სკანირება ბევრჯერ მეორდება სისტემაში დაპროგრამებული გეომეტრიების მისაღწევად. ნაწილის სრული დამზადების შემდეგ, იგი იხსნება პლატფორმიდან, ასუფთავებს ულტრაბგერით და სპირტიანი აბაზანით. შემდეგ, ის ექვემდებარება ულტრაიისფერი გამოსხივების ზემოქმედებას რამდენიმე საათის განმავლობაში, რათა დარწმუნდეს, რომ პოლიმერი სრულად გამაგრებულია და გამაგრებულია. პროცესის შესაჯამებლად, პლატფორმა, რომელიც ჩაძირულია ფოტოპოლიმერულ ნარევში და ულტრაიისფერი ლაზერის სხივი, კონტროლდება და გადაადგილდება სერვოკონტროლის სისტემაში სასურველი ნაწილის ფორმის მიხედვით და ნაწილი მიიღება პოლიმერის ფენა-ფენად დამუშავებით. რა თქმა უნდა, წარმოებული ნაწილის მაქსიმალური ზომები განისაზღვრება სტერეოლითოგრაფიული აღჭურვილობით. 

 

• POLYJET: ჭავლური ბეჭდვის მსგავსად, პოლიჯეტში გვაქვს რვა საბეჭდი თავი, რომლებიც დეპონირებენ ფოტოპოლიმერს ასაწყობის უჯრაზე. ულტრაიისფერი შუქი, რომელიც მოთავსებულია ჭავლებთან ერთად, დაუყოვნებლივ კურნავს და ამკვრივებს თითოეულ ფენას. პოლიჯეტში გამოიყენება ორი მასალა. პირველი მასალა არის რეალური მოდელის წარმოებისთვის. მეორე მასალა, გელის მსგავსი ფისი გამოიყენება საყრდენად. ორივე ეს მასალა დეპონირდება ფენა-ფენად და ერთდროულად კურნავს.  მოდელის დასრულების შემდეგ საყრდენი მასალა ამოღებულია წყალხსნარით. გამოყენებული ფისები სტერეოლითოგრაფიის (STL) მსგავსია. პოლიჯეტს აქვს შემდეგი უპირატესობები სტერეოლითოგრაფიასთან შედარებით: 1.) არ საჭიროებს ნაწილების გაწმენდას. 2.) არ არის საჭირო პროცესის შემდგომი გამაგრება 3.) შესაძლებელია ფენის უფრო მცირე სისქე და ამით მივიღებთ უკეთეს გარჩევადობას და შეგვიძლია დავამზადოთ უფრო თხელი ნაწილები.
 
• FUSED DEPOSITION MODELING: ასევე შემოკლებით FDM, ამ მეთოდით რობოტით კონტროლირებადი ექსტრუდერის თავი მოძრაობს ორი პრინციპული მიმართულებით მაგიდაზე. კაბელი იკლებს და აწევს საჭიროებისამებრ. თავზე გაცხელებული კვარცხლბეკის ხვრელიდან თერმოპლასტიკური ძაფი ამოიწურება და საწყისი ფენა დევს ქაფიან საძირკველზე. ეს კეთდება ექსტრუდერის თავით, რომელიც მიჰყვება წინასწარ განსაზღვრულ გზას. საწყისი ფენის შემდეგ ცხრილი ქვევით იშლება და შემდგომი ფენები იდება ერთმანეთზე. ზოგჯერ რთული ნაწილის დამზადებისას საჭიროა დამხმარე სტრუქტურები, რათა დეპონირება გაგრძელდეს გარკვეული მიმართულებით. ამ შემთხვევებში, დამხმარე მასალა იხსნება ძაფების ნაკლებად მკვრივი მანძილით ფენაზე ისე, რომ ის უფრო სუსტია ვიდრე მოდელის მასალა. ეს დამხმარე სტრუქტურები შეიძლება მოგვიანებით დაიშალა ან გაწყდეს ნაწილის დასრულების შემდეგ. ექსტრუდერის კვარცხლბეკის ზომები განსაზღვრავს წნეხილი ფენების სისქეს. FDM პროცესი აწარმოებს ნაწილებს საფეხურიანი ზედაპირით დახრილ გარე სიბრტყეებზე. თუ ეს უხეშობა მიუღებელია, შეიძლება გამოყენებულ იქნას ქიმიური ორთქლის გასაპრიალებელი ან გახურებული ხელსაწყო მათი გასასწორებლად. გასაპრიალებელი ცვილიც კი ხელმისაწვდომია, როგორც საფარი მასალა ამ ნაბიჯების აღმოსაფხვრელად და გონივრული გეომეტრიული ტოლერანტების მისაღწევად.    

 

• შერჩევითი ლაზერული შედუღება: ასევე აღინიშნება როგორც SLS, პროცესი ეფუძნება პოლიმერის, კერამიკის ან მეტალის ფხვნილების შერჩევით ობიექტში შერევას. გადამამუშავებელი კამერის ფსკერს აქვს ორი ცილინდრი: ნაწილობრივ აშენებული ცილინდრი და ფხვნილის შესანახი ცილინდრი. პირველი მცირდება თანდათანობით იქ, სადაც ხდება აგლომერირებული ნაწილის ფორმირება, ხოლო მეორე მაღლა აწევა, რათა ფხვნილი მიეწოდება ნაწილის აშენებულ ცილინდრს როლიკებით მექანიზმის მეშვეობით. ჯერ ფხვნილის თხელი ფენა დეპონირებულია ნაწილობრივ აშენებულ ცილინდრში, შემდეგ ლაზერის სხივი ფოკუსირებულია ამ ფენაზე, აკვლევს და დნება/ადუღებს კონკრეტულ ჯვარედინი მონაკვეთს, რომელიც შემდეგ კვლავ გამაგრდება მყარად. ფხვნილი არის ის ადგილები, რომლებიც არ მოხვდება ლაზერის სხივით, რჩება ფხვიერი, მაგრამ მაინც მხარს უჭერს მყარ ნაწილს. შემდეგ ფხვნილის კიდევ ერთი ფენა დეპონირებულია და პროცესი რამდენჯერმე მეორდება ნაწილის მისაღებად. დასასრულს, ფხვიერი ფხვნილის ნაწილაკები იშლება. ეს ყველაფერი ხორციელდება პროცესის კონტროლის კომპიუტერის მიერ წარმოებული ნაწილის 3D CAD პროგრამის მიერ გენერირებული ინსტრუქციების გამოყენებით. შეიძლება განთავსდეს სხვადასხვა მასალები, როგორიცაა პოლიმერები (როგორიცაა ABS, PVC, პოლიესტერი), ცვილი, ლითონები და კერამიკა შესაბამისი პოლიმერული შემკვრელებით.

 

• ELECTRON-BEAM  DELTING: შერჩევითი ლაზერული აგლომერაციის მსგავსი, მაგრამ ელექტრონული სხივის გამოყენებით ტიტანის ან კობალტის ქრომის ფხვნილების დნობისთვის პროტოტიპების ვაკუუმში დასამზადებლად. გარკვეული განვითარება განხორციელდა ამ პროცესის შესასრულებლად უჟანგავი ფოლადების, ალუმინის და სპილენძის შენადნობებზე. თუ წარმოებული ნაწილების დაღლილობის სიძლიერე უნდა გაიზარდოს, მეორად პროცესად ვიყენებთ ცხელ იზოსტატურ წნეხს ნაწილის დამზადების შემდგომ.   

 

• სამგანზომილებიანი ბეჭდვა: ასევე აღინიშნება 3DP-ით, ამ ტექნიკაში საბეჭდი თავი ათავსებს არაორგანულ შემკვრელს არამეტალის ან მეტალის ფხვნილის ფენაზე. დგუში, რომელიც ატარებს ფხვნილის საწოლს, თანდათან ქვევით წევს და ყოველ საფეხურზე შემკვრელის დეპონირება  ფენა-ფენა და შერწყმულია შემკვრელის მიერ. გამოყენებული ფხვნილი მასალებია პოლიმერული ნარევები და ბოჭკოები, სამსხმელო ქვიშა, ლითონები. სხვადასხვა ბაინდერის თავების ერთდროულად და სხვადასხვა ფერის ბაინდერების გამოყენებით შეგვიძლია მივიღოთ სხვადასხვა ფერები. პროცესი ჭავლური ბეჭდვის მსგავსია, მაგრამ ფერადი ფურცლის მიღების ნაცვლად ვიღებთ ფერად სამგანზომილებიან ობიექტს. წარმოებული ნაწილები შეიძლება იყოს ფოროვანი და, შესაბამისად, შეიძლება მოითხოვოს აგლომერაცია და ლითონის ინფილტრაცია მისი სიმკვრივისა და სიმტკიცის გასაზრდელად. შედუღება დაწვავს შემკვრელს და შეაერთებს ლითონის ფხვნილებს. ლითონები, როგორიცაა უჟანგავი ფოლადი, ალუმინი, ტიტანი, შეიძლება გამოყენებულ იქნას ნაწილების დასამზადებლად და როგორც ინფილტრატი, ჩვენ ჩვეულებრივ ვიყენებთ სპილენძს და ბრინჯაოს. ამ ტექნიკის სილამაზე იმაში მდგომარეობს, რომ რთული და მოძრავი შეკრებებიც კი შეიძლება ძალიან სწრაფად დამზადდეს. მაგალითად, გადაცემათა კოლოფი, ქანჩი, როგორც ხელსაწყო, შეიძლება დამზადდეს და ექნება მოძრავი და მოსახვევი ნაწილები გამოსაყენებლად. ასამბლეის სხვადასხვა კომპონენტის დამზადება შესაძლებელია სხვადასხვა ფერში და ყველა ერთ კადრში.  ჩამოტვირთეთ ჩვენი ბროშურა:ლითონის 3D ბეჭდვის საფუძვლები

 

• პირდაპირი წარმოება და სწრაფი ხელსაწყოები: დიზაინის შეფასების, პრობლემების მოგვარების გარდა, ჩვენ ვიყენებთ სწრაფ პროტოტიპირებას პროდუქციის პირდაპირი წარმოებისთვის ან პროდუქტებში უშუალოდ გამოყენებისთვის. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, სწრაფი პროტოტიპირება შეიძლება ჩართული იყოს ჩვეულებრივ პროცესებში, რათა ისინი უკეთესი და კონკურენტუნარიანი გახდეს. მაგალითად, სწრაფ პროტოტიპს შეუძლია შექმნას შაბლონები და ფორმები. დნობისა და წვის პოლიმერის ნიმუშები, რომლებიც შექმნილია სწრაფი პროტოტიპის ოპერაციებით, შეიძლება აწყობილი იყოს საინვესტიციო ჩამოსხმისთვის და ინვესტირება. კიდევ ერთი მაგალითია 3DP-ის გამოყენება კერამიკული ჩამოსხმის გარსის წარმოებისთვის და მისი გამოყენება ჭურვის ჩამოსხმის ოპერაციებისთვის. საინექციო ყალიბები და ყალიბის ჩანართებიც კი შეიძლება დამზადდეს სწრაფი პროტოტიპებით და შეიძლება დაზოგოთ ყალიბის დამზადების მრავალი კვირა ან თვე. მხოლოდ სასურველი ნაწილის CAD ფაილის ანალიზით, ჩვენ შეგვიძლია შევქმნათ ხელსაწყოს გეომეტრია პროგრამული უზრუნველყოფის გამოყენებით. აქ არის რამდენიმე ჩვენი პოპულარული სწრაფი ხელსაწყოების მეთოდი:
RTV (ოთახის ტემპერატურის ვულკანიზაცია) MOLDING / URETHANE CASTING: სწრაფი პროტოტიპის გამოყენებით შესაძლებელია სასურველი ნაწილის ნიმუშის დასამზადებლად. შემდეგ ეს ნიმუში დაფარულია გამყოფი აგენტით და თხევადი RTV რეზინი გადაისხმება შაბლონზე, რათა წარმოიქმნას ყალიბის ნახევრები. შემდეგი, ყალიბის ეს ნახევრები გამოიყენება თხევადი ურეთანის საინექციო ყალიბისთვის. ყალიბის სიცოცხლე ხანმოკლეა, მხოლოდ 0 ან 30 ციკლის მსგავსი, მაგრამ საკმარისია მცირე სერიის წარმოებისთვის. 
ACES (Acetal Clear Epoxy Solid) საინექციო ჩამოსხმა: სწრაფი პროტოტიპის ტექნიკის გამოყენებით, როგორიცაა სტერეოლითოგრაფია, ჩვენ ვაწარმოებთ საინექციო ფორმებს. ეს ფორმები არის ჭურვები ღია ბოლოებით, რათა შევსება ისეთი მასალებით, როგორიცაა ეპოქსია, ალუმინის სავსე ეპოქსია ან ლითონები. ისევ ყალიბის სიცოცხლე შემოიფარგლება ათობით ან მაქსიმუმ ასობით ნაწილით. 
SPRAYED Metal Tooling პროცესი: ჩვენ ვიყენებთ სწრაფ პროტოტიპირებას და ვქმნით შაბლონს. შაბლონის ზედაპირზე ვასხურებთ თუთია-ალუმინის შენადნობას და ვაფარებთ მას. ნიმუში ლითონის საფარით მოთავსებულია კოლბაში და ჭურჭელში ჩაყრილია ეპოქსიით ან ალუმინის ეპოქსიდით. საბოლოოდ, იგი ამოღებულია და ორი ასეთი ფორმის ნახევრის წარმოებით ვიღებთ სრულ ფორმას საინექციო ჩამოსხმისთვის. ამ ფორმებს უფრო გრძელი სიცოცხლე აქვთ, ზოგიერთ შემთხვევაში მასალისა და ტემპერატურის მიხედვით, მათ შეუძლიათ ნაწილების წარმოება ათასობით. 
KEELTOOL პროცესი: ამ ტექნიკას შეუძლია აწარმოოს ფორმები 100,000-დან 10 მილიონ ციკლამდე. სწრაფი პროტოტიპის გამოყენებით ჩვენ ვაწარმოებთ RTV ყალიბს. შემდეგ ფორმა ივსება ნარევით, რომელიც შედგება A6 ხელსაწყოს ფოლადის ფხვნილისგან, ვოლფრამის კარბიდისგან, პოლიმერული შემკვრელისგან და ნებადართულია გასაშრობად. შემდეგ ეს ფორმა თბება, რათა პოლიმერი დაიწვას და ლითონის ფხვნილები შერწყმას.  შემდეგი ნაბიჯი არის სპილენძის ინფილტრაცია საბოლოო ფორმის წარმოებისთვის. საჭიროების შემთხვევაში, მეორადი ოპერაციები, როგორიცაა დამუშავება და გაპრიალება, შეიძლება შესრულდეს ფორმაზე უკეთესი განზომილების სიზუსტისთვის.    _cc781905-5cde-3194-bb3b-136bad_cf58