Additiv och snabb tillverkning

De senaste åren har vi sett en ökad efterfrågan på RAPID MANUFACTURING eller RAPID PROTOTYPING. Denna process kan också kallas DESKTOP MANUFACTURING eller FRI-FORM FABRICATION. I grund och botten görs en solid fysisk modell av en del direkt från en tredimensionell CAD-ritning. Vi använder termen ADDITIVE MANUFACTURING för dessa olika tekniker där vi bygger delar i lager. Med hjälp av integrerad datordriven hårdvara och mjukvara utför vi additiv tillverkning. Våra snabba prototyp- och tillverkningstekniker är STEREOLITHOGRAFI, POLYJET, MODELLERING AV FUSED-DEPOSITION, SELECTIVE LASER SINTERING, ELEKTRONSMÄLTNING, TREDIMENSIONELL UTSKRIFT, DIREKT TILLVERKNING, SNABB VERKTYG. Vi rekommenderar att du klickar här för attLADDA NED våra schematiska illustrationer av additiv tillverkning och snabba tillverkningsprocesser av AGS-TECH Inc. 
Detta hjälper dig att bättre förstå informationen vi ger dig nedan. 

 

Rapid prototyping ger oss: 1.) Den konceptuella produktdesignen ses från olika vinklar på en monitor med hjälp av ett 3D/CAD-system. 2.) Prototyper från icke-metalliska och metalliska material tillverkas och studeras ur funktionella, tekniska och estetiska aspekter. 3.) Låg kostnad prototyper på mycket kort tid uppnås. Additiv tillverkning kan liknas vid konstruktionen av en brödlimpa genom att stapla och binda enskilda skivor ovanpå varandra. Med andra ord, produkten tillverkas skiva för skiva, eller lager för lager deponeras på varandra. De flesta delar kan tillverkas inom några timmar. Tekniken är bra om delar behövs mycket snabbt eller om det behövs små mängder och att göra en form och verktyg är för dyrt och tar tid. Men kostnaden för en del är dyr på grund av de dyra råvarorna. 

 

• STEREOLITHOGRAFI: Denna teknik även förkortad som STL, är baserad på härdning och härdning av en flytande fotopolymer till en specifik form genom att fokusera en laserstråle på den. Lasern polymeriserar fotopolymeren och härdar den. Genom att skanna UV-laserstrålen enligt den programmerade formen längs ytan av fotopolymerblandningen produceras delen nedifrån och upp i individuella skivor kaskaderade ovanpå varandra. Scanningen av laserpunkten upprepas många gånger för att uppnå de geometrier som programmerats in i systemet. Efter att delen är helt tillverkad tas den bort från plattformen, läts av och rengörs med ultraljud och med alkoholbad. Därefter utsätts den för UV-strålning i några timmar för att säkerställa att polymeren är helt härdad och härdad. För att sammanfatta processen styrs och förflyttas en plattform som doppas i en fotopolymerblandning och en UV-laserstråle genom ett servokontrollsystem enligt formen på den önskade delen och delen erhålls genom fotohärdning av polymeren lager för lager. Naturligtvis bestäms de maximala måtten för den producerade delen av stereolitografiutrustningen. 

 

• POLYJET: I likhet med bläckstråleutskrift har vi i polyjet åtta skrivhuvuden som lägger fotopolymer på byggfacket. Ultraviolett ljus placerat bredvid strålarna härdar omedelbart och härdar varje lager. Två material används i polyjet. Det första materialet är för tillverkning av själva modellen. Det andra materialet, ett gelliknande harts, används som stöd. Båda dessa material avsätts lager för lager och härdas samtidigt.  Efter färdigställandet av modellen avlägsnas stödmaterialet med en vattenlösning. Hartser som används liknar stereolitografi (STL). Polyjet har följande fördelar jämfört med stereolitografi: 1.) Inget behov av rengöring av delar. 2.) Inget behov av efterbehandlingshärdning 3.) Mindre lagertjocklekar är möjliga och därmed får vi bättre upplösning och kan tillverka finare detaljer.
 
• FUSED DEPOSITION MODELLING: Även förkortat som FDM, i denna metod rör sig ett robotstyrt extruderhuvud i två principiella riktningar över ett bord. Kabeln sänks och höjs vid behov. Från öppningen av en uppvärmd form på huvudet extruderas en termoplastfilament och ett första lager avsätts på en skumfundament. Detta åstadkommes av extruderhuvudet som följer en förutbestämd bana. Efter det första lagret sänks bordet och efterföljande lager läggs ovanpå varandra. Ibland vid tillverkning av en komplicerad del behövs stödstrukturer så att deponeringen kan fortsätta i vissa riktningar. I dessa fall extruderas ett stödmaterial med ett mindre tätt avstånd av filament på ett lager så att det är svagare än modellmaterialet. Dessa stödstrukturer kan senare lösas upp eller brytas av efter färdigställandet av delen. Extruderformens dimensioner bestämmer tjockleken på de extruderade skikten. FDM-processen producerar detaljer med trappstegsytor på sneda yttre plan. Om denna grovhet är oacceptabel kan kemisk ångpolering eller ett uppvärmt verktyg användas för att jämna ut dessa. Även ett polervax finns tillgängligt som beläggningsmaterial för att eliminera dessa steg och uppnå rimliga geometriska toleranser.    

 

• SELEKTIV LASERSINTERING: Även betecknad som SLS, är processen baserad på sintring av en polymer, keramik eller metallpulver selektivt till ett föremål. Bearbetningskammarens botten har två cylindrar: en delbyggd cylinder och en pulvermatningscylinder. Den förra sänks inkrementellt till där den sintrade delen formas och den senare höjs stegvis för att tillföra pulver till den delbyggda cylindern genom en rullmekanism. Först avsätts ett tunt lager av pulver i den delbyggda cylindern, sedan fokuseras en laserstråle på det lagret, spårar och smälter/sintrar ett visst tvärsnitt, som sedan åter stelnar till ett fast ämne. Pulvret är områden som inte träffas av laserstrålen förblir lösa men stöder fortfarande den fasta delen. Sedan avsätts ytterligare ett lager pulver och processen upprepas många gånger för att erhålla delen. I slutet skakas de lösa pulverpartiklarna av. Alla dessa utförs av en processkontrolldator med hjälp av instruktioner genererade av 3D CAD-programmet för den del som tillverkas. Olika material såsom polymerer (såsom ABS, PVC, polyester), vax, metaller och keramik med lämpliga polymerbindemedel kan avsättas.

 

• ELECTRON-BEAM  MELTING : Liknar selektiv lasersintring, men använder elektronstråle för att smälta titan- eller koboltkrompulver för att göra prototyper i vakuum. Vissa utvecklingar har gjorts för att utföra denna process på rostfria stål, aluminium och kopparlegeringar. Om utmattningshållfastheten hos de producerade delarna behöver ökas använder vi varm isostatisk pressning efter detaljtillverkningen som en sekundär process.   

 

• TREDIMENSIONELL UTSKRIVNING: Även betecknad med 3DP, i denna teknik avsätter ett skrivhuvud ett oorganiskt bindemedel på ett lager av antingen icke-metalliskt eller metalliskt pulver. En kolv som bär pulverbädden sänks stegvis och vid varje steg avsätts bindemedlet  lager för lager och smälts samman av bindemedlet. Pulvermaterial som används är polymerblandningar och fibrer, gjutsand, metaller. Genom att använda olika pärmar samtidigt och olika färg pärmar kan vi få olika färger. Processen liknar bläckstråleutskrift men istället för att få ett färgat ark får vi ett färgat tredimensionellt objekt. De framställda delarna kan vara porösa och kan därför kräva sintring och metallinfiltration för att öka dess densitet och styrka. Sintring kommer att bränna bort bindemedlet och smälta samman metallpulvret. Metaller såsom rostfritt stål, aluminium, titan kan användas för att tillverka delarna och som infiltrationsmaterial använder vi vanligtvis koppar och brons. Det fina med denna teknik är att även komplicerade och rörliga enheter kan tillverkas mycket snabbt. Till exempel kan en växelenhet, en skiftnyckel som verktyg tillverkas och kommer att ha rörliga och vridbara delar redo att användas. Olika komponenter i aggregatet kan tillverkas med olika färger och allt i ett skott.  Ladda ner vår broschyr på:Grundläggande om 3D-utskrift av metall

 

• DIREKT TILLVERKNING och SNABB VERKTYG: Förutom designutvärdering, felsökning använder vi snabba prototyper för direkt tillverkning av produkter eller direkt applicering i produkter. Med andra ord kan rapid prototyping inkorporeras i konventionella processer för att göra dem bättre och mer konkurrenskraftiga. Till exempel kan rapid prototyping producera mönster och formar. Mönster av en smältande och brinnande polymer skapad av snabba prototypoperationer kan sättas ihop för investeringsgjutning och investeras. Ett annat exempel att nämna är att använda 3DP för att producera keramiskt gjutskal och använda det för gjutningsoperationer. Även formsprutningsformar och forminsatser kan tillverkas genom snabb prototypframställning och man kan spara många veckor eller månader av ledtid för formtillverkning. Genom att endast analysera en CAD-fil av den önskade delen kan vi producera verktygsgeometrin med hjälp av mjukvara. Här är några av våra populära snabba verktygsmetoder:
RTV (Room-Temperature Vulcanizing) GJUTNING / URETAN GJUTNING: Använda snabb prototyping kan användas för att göra mönstret för den önskade delen. Därefter beläggs detta mönster med ett avskiljningsmedel och flytande RTV-gummi hälls över mönstret för att producera formhalvorna. Därefter används dessa formhalvor för att formspruta flytande uretaner. Formens livslängd är kort, bara som 0 eller 30 cykler men tillräckligt för produktion av små partier. 
ACES (Acetal Clear Epoxy Solid) SPRÖTJNING: Genom att använda snabba prototyptekniker som stereolitografi tillverkar vi formsprutor. Dessa formar är skal med en öppen ände för att kunna fyllas med material som epoxi, aluminiumfylld epoxi eller metaller. Återigen är formens livslängd begränsad till tiotals eller maximalt hundratals delar. 
SPRAYET METALLVERKTYG: Vi använder snabba prototyper och gör ett mönster. Vi sprayar en zink-aluminiumlegering på mönsterytan och belägger den. Mönstret med metallbeläggningen placeras sedan i en kolv och ingjuts med en epoxi- eller aluminiumfylld epoxi. Slutligen tas den bort och genom att tillverka två sådana formhalvor får vi en komplett form för formsprutning. Dessa formar har längre livslängd, i vissa fall beroende på material och temperaturer kan de producera delar i tusentals. 
KEELTOOL PROCESS: Denna teknik kan producera formar med 100 000 till 10 miljoner cykellivslängder. Med hjälp av rapid prototyping producerar vi en RTV-form. Formen fylls sedan med en blandning bestående av A6 verktygsstålspulver, volframkarbid, polymerbindemedel och låt härda. Denna form värms sedan upp för att få polymeren att bränna av och metallpulvret att smälta.  Nästa steg är kopparinfiltration för att producera den slutliga formen. Vid behov kan sekundära operationer såsom bearbetning och polering utföras på formen för bättre dimensionsnoggrannhet.    _cc781905-5cde-3194-bb3b-136dbad_5cf58