Sản xuất bồi đắp, mô hình kỹ thuật số, chế tạo từng lớp, nhựa, kim loại, tạo mẫu, bộ phận y tế, tiêu chuẩn và kiểm soát chất lượng
in 3D
In 3D, còn được gọi là sản xuất bồi đắp, tạo ra các vật thể vật lý từ các thiết kế kỹ thuật số bằng cách xây dựng từng lớp vật liệu. Nó được sử dụng cho các nguyên mẫu, bộ phận tùy chỉnh, công cụ, mô hình y tế, linh kiện hàng không vũ trụ và sản xuất hàng loạt nhỏ.
In 3D là gì
In 3D là một nhóm các quy trình sản xuất biến mô hình kỹ thuật số thành vật thể vật lý. Thay vì cắt một hình dạng ra khỏi khối hoặc tạo thành vật liệu trong khuôn, máy sẽ thêm vật liệu vào các lớp được kiểm soát. Kết quả có thể là một nguyên mẫu nhanh, một công cụ tùy chỉnh, một bộ phận thay thế hoặc một bộ phận đã hoàn thiện.
Từ tập tin đến đối tượng
Quy trình làm việc thông thường bắt đầu bằng tệp thiết kế có sự hỗ trợ của máy tính hoặc bản quét 3D. Phần mềm kiểm tra mô hình, định hướng mô hình, chia mô hình thành các lớp và tạo hướng dẫn máy. Sau đó, máy in sẽ gửi, xử lý, nấu chảy, liên kết hoặc thiêu kết vật liệu theo các hướng dẫn đó cho đến khi bộ phận hoàn thành.
Các họ tiến trình chính
Các quy trình in 3D khác nhau hoạt động theo những cách khác nhau. Đùn vật liệu đẩy nhựa nóng chảy qua vòi phun. Quá trình polyme hóa Vat xử lý nhựa lỏng bằng ánh sáng. Phản ứng tổng hợp bột sử dụng nhiệt hoặc tia laser để nung chảy bột. Chất kết dính phun keo bột lại với nhau. Sự lắng đọng năng lượng định hướng bổ sung thêm vật liệu trong khi nung chảy nó vào đúng vị trí.
Vật liệu và tính chất
Chất liệu cũng quan trọng như máy in. Các bộ phận bằng nhựa để bàn, mô hình nhựa nha khoa và giá đỡ hàng không vũ trụ bằng kim loại phải đối mặt với các yêu cầu khác nhau. Độ bền, khả năng chịu nhiệt, độ hoàn thiện bề mặt, độ xốp, an toàn hóa học và độ chính xác về kích thước đều phụ thuộc vào vật liệu, cài đặt máy, thiết kế và các bước xử lý sau.
Tạo mẫu và tùy chỉnh
In 3D đặc biệt hữu ích khi các nhóm cần kiểm tra hình dạng một cách nhanh chóng hoặc chế tạo các bộ phận đắt tiền để sử dụng trong sản xuất truyền thống. Các kỹ sư có thể lặp lại các nguyên mẫu, bác sĩ có thể lập kế hoạch với các mô hình dành riêng cho bệnh nhân và các nhà sản xuất có thể sản xuất các đồ gá lắp, đồ đạc, bộ điều hợp và các bộ phận sửa chữa tùy chỉnh.
Sản xuất công nghiệp
Trong công nghiệp, sản xuất bồi đắp được sử dụng khi hình học, tiết kiệm trọng lượng, tùy chỉnh hoặc kinh tế khối lượng thấp chứng minh điều đó. Nó có thể tạo ra các kênh, lưới, tổ hợp hợp nhất và phụ tùng phức tạp theo yêu cầu. Nó không tự động rẻ hơn hoặc nhanh hơn việc đúc, đúc hoặc gia công cho mọi bộ phận.
Chất lượng và an toàn
In 3D đáng tin cậy phụ thuộc vào phép đo, độ lặp lại, truy xuất nguồn gốc vật liệu, hiệu chuẩn máy, giám sát quy trình và tiêu chuẩn. Vấn đề an toàn cũng rất quan trọng: một số máy in sử dụng bề mặt nóng, tia laser, bột mịn, dung môi hoặc nhựa cần thông gió và xử lý cẩn thận. Các bộ phận quan trọng cần được kiểm tra và đánh giá chất lượng.
Tại sao nó quan trọng
In 3D quan trọng vì nó thay đổi mối liên hệ giữa thiết kế và sản xuất. Nó cho phép mọi người tạo ra các hình dạng khó sản xuất theo cách khác, rút ngắn chu kỳ phát triển, tùy chỉnh các đối tượng và khám phá quá trình sản xuất phân tán. Nó cũng đặt ra câu hỏi về chứng nhận, sở hữu trí tuệ, quyền sửa chữa, an toàn và chuỗi cung ứng.