По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 65.011

Аддитивные технологии: техника исполнения и материалы

Технология 3D-печати впервые появилась в 1986 г., когда компания 3D Systems (штат Южная Каролина, США) разработала первый специальный 3D-принтер, предназначенный для стереолитографии и нашедший свое применение в военной промышленности. Первые такие аппараты были крайне дорогостоящими, а выбор материала для изготовления 3D-моделей был весьма ограничен. Активное развитие трехмерной печати началось с развитием технологий автоматизированного проектирования — CAD (computer-aided design), расчетов и моделирования (CAE) и механизированной обработки деталей (CAM). На сегодня 3D-принтеры находят свое применение в наиболее передовых технических направлениях и отраслях. С их помощью изготавливаются детали самолетов, космических аппаратов, подлодок, инструменты, протезы и импланты, ювелирные изделия и др. Ведущие страны мира активно включаются в «3D-гонку». Отечественные разработчики и производственники также все более активно начали применять системы 3D-печати в научных и производственных целях. Становится очевидным, что применение технологий аддитивного производства позволяет не только сократить издержки и сэкономить временной ресурс при изготовлении наиболее простых и серийно изготавливаемых деталей, но и осуществлять реализацию более сложных производственных задач.

Под аддитивным производством понимают процесс выращивания изделий на 3D-принтере по технологии автоматизированного проектирования — CAD-модели (от computer-aided design/drafting). Этот процесс считается инновационным и противопоставляется традиционным способам промышленного производства.

Сегодня можно выделить следующие технологии аддитивного производства.

1. Послойное построение изделия из расплавленной пластиковой нити — технология FMD (Fused deposition modeling). Это самый распространенный способ 3D-печати, на основе которого работают миллионы 3D-принтеров — от самых дешевых до промышленных систем трехмерной печати. Примеры изделий, изготовленных по этой технологии, показаны на рис. 1 и 2.

FMD-принтеры работают с различными типами пластиков, самым популярным и доступным из которых является АБС-пластик — ударопрочная техническая термопластичная смола на основе сополимера акрилонитрила с бутадиеном и стиролом (пластик ABS). Изделия из такого вида пластика отличаются высокой прочностью, гибкостью, прекрасно подходят для тестирования продукции, прототипирования, а также для изготовления готовых к эксплуатации объектов. Крупнейшим в мире производителем пластиковых 3D-принтеров является американская компания Stratasys.

2. Селективное лазерное сплавление металлических порошков — технология SLM (Selective laser melting). Это самый распространенный метод 3D-печати с применением металла в качестве исходного материала. С помощью этой технологии можно быстро изготавливать сложные по геометрии металлические изделия, которые по своим качествам превосходят изделия, изготовленные посредством литейного и прокатного производства. Основные производители систем SLM-печати — немецкие компании SLM Solutions и Realizer. Пример изделия, изготовленного по SLM-технологии, приведен на рис. 3.

3. Селективное лазерное спекание полимерных порошков — технология SLS (Selective laser sintering). С помощью этой технологии можно получать большие изделия с различными физическими свойствами: повышенной прочностью, гибкостью, термостойкостью и др. Примеры изделий, изготовленных по этой технологии, приведены на рис. 4 и 5. Крупнейшим производителем SLSпринтеров является американский концерн 3D Systems.

Для Цитирования:
Аддитивные технологии: техника исполнения и материалы. Управление качеством. 2017;10.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: