 |
|
 |
3D nyomtatásMETRIS 3D NYOMTATÓK
ÛRTECHNIKA MÁR A FÖLDÖN ISLerántjuk a leplet a 3D nyomtatásról - rapid prototípus gyártás nem csak guruknak. METRIS 3D nyomtatók
3D Nyomtatás = additív gyártás?
Az Additív Gyártás (Additive Manufacturing - AM) a megnevezése annak a gyártási folyamatnak, ahol 3D tárgyakat készítenek mûanyag rétegek hozzáadásával az elõzõhöz, akár mûanyag, akár fémalkatrészrõl legyen is szó... vagy emberi szövetrõl.
A legelterjettebb Additív Gyártástechnológia a 3D modellezõ szoftver (Computer Aided Design - Komputer Vezérelt Tervezés) segítségével megtervezett 3D mesterdarab nyomtatása bizonyos techológiával különféle anyagokból. Miután elkészült a 3D rajz, az AM-képes nyomtató beolvassa a rajzot, majd lefekteti por, mûanyag, vagy fém megolvasztásával lágyított nyomtatási rétegeit így felépítve a teljes 3D készterméket.
Az AM megnevezés sokféle technológiát ötvöz: 3D Nyomtatás, Rapid Protoyping. (RP), Direkt Digitális Gyártás (Direct Digital Manufacturing (DDM) rétegelt gyártás és additív megmunkálás.
Az AM alkalmazhatósága határok nélküli. Az AM korábban a prototípusgyártás, avagy gyártás elõkészítés folyamatban jelent meg, a kész mester rajzok vizualizációjával, majd kézzelfogható nyomatokkal így megvalósítva a tervezõmérnök számára, hogy a készterméket a gyártásba kerülés elõtt kézzel fogható formában teszteljék, beillesszék más folyamatokba és fizikai geometriai teszteket végezhessenek rajta. Ez a terület korábban teljesen elméleti volt a reülõgép gyártásban, fogászati beavatkozásoknál, fashion modelling ruhakészítõknél vagy építészeti tervezésben.
Míg a nyomtatott rétegek egymásra illesztése, azaz maga a nyomtatás elmélete viszonylag egyszerû alapokra épül, a hozzávaló kellékek magas szintû ismereteket és technikai tudást kívánnak. A jövõ 3D nyomtató technológiájának szerves része lehet majd:
+ az emberközelibb 3D Rapid Protoyping, vagy szerszám tervezés (CAD)
+ a szükség, hogy az iparban személyre szabott 3D nyomtató technológia kerüljön alkalmazásra különféle ipari területeken
+ ipari szerszámkészítésben, mindennapi használatban
+ a nagysorozatú gyártás megvalósításának lehetõsége és
+ a jövõben…. emberi szövetek nyomtatása.
Bionikus fül - 3D nyomtatott biokompatiblis CLASS6 anyagú transzplant szerv.
Ma volt a holnap tegnapja
Az MIT (Massachusetts Institute of Technology) massachusettsi egyetemen, ahol a technológiát kifejlesztették, további jövõbe mutató fejlesztéseket végeznek:
a gépeket gyártó gépek, vagy akár a kontúr-emelés elvû építkezés, olyan építmények megalkotása amelyben emberek élnek és dolgoznak majd.
Mások úgy látják az AM technológiát, mint a megmunkálás jövõjét, ahol az anyag eltávolítása helyett a tömeggyártásban 3D nyomtatókkal dolgoznak a fenntartható fejlõdés jegyében egy olyan világban, ahol a feldolgozóipar nem termel selejtet. Vegyük például a fémforgácsolást, ahol az anyag körbemaratásával rengeteg fémselejt képzõdik, amit el kell szállítani vagy megsemmisítésre vagy pedig újrahasznosításra, újraolvasztásra.
Ha 3D nyomtatóval állítjuk elõ munkadarabjainkat vagy funkcionális késztermékeinket, energiát spórolunk, nem beszélve a környezet szennyezésrõl sem, ami így elkerülhetõ.
Példák az Additív Gyártásra (Additive Manufacturing (AM)).
+ SLA
Rendkívül fejlett 3D Nyomtatási technika, amely lézerkezeléses fotopolimer gyanta rétegeket olvaszt össze (a fotopolimer gyanta olyan anyag, amely fényre megváltoztatja anyagszerkezetét, megszilárdul)
A rétegfelépítés egy gyantatárban jön létre, ahol a lézersugár a 3D modell kontúrját lekövetve megszilárdítja a kontúrvonalon elhelyezkedõ gyantamolekulákat, felépíti a 3D nyomatot rétegenként egészen a kívánt forma eléréséig. Ez a 3D nyomat késõbb megmunkálható, vagy fröccsöntõ formaként vagy öntészeti technikákhoz is felhasználható.
3D nyomtatott gitártest - jobban szól
+ FDM
Folyamat orientált thermomûanyag felhasználásával (mûanyag ami megváltozik egy bizonyos hevített folyadék hozzáadásával, a hûtés alatt pedig megkeményedik). Fúvókákon keresztül kerül az öntési térbe az fröccsöntészeti anyag. Ebben a technológiában az öntészeti fúvókák pozícionálása követi le a 3D modell kontúrját a thermo-keményítõ mûanyag felhordásával a következõ réteg elõtt. Ez a technika hasonló az SLA-hez, miszerint késõbb megmunkálható vagy öntõformaként felhasználható. Használata könnyû és az anyagszilárdulás majdnem hõfüggetlen folyamat.
+ MJM (Multi Jet Modelling)
Multijet modellezés ami hasonló az inkjet eljáráshoz. Olyan nyomtató fejet használ, amely képes a háromtengelyes oda-vissza pozícionálásra (X-Y-Z), több száz jet fejet foglal magába a thermopolimer réteg összeolvasztásra layer-enként.
+3DP
Ez a 3D nyomtatási eljárás a modellt egy olyan tartályban gyártja le ami egyszerre tartalmazza a keményítõ és a kötõanyagot is. Az inkjet printer fejgondolák csupán kis mennyiségû kötõanyagot spriccelnek léjerenként.
A kötõanyag felhordásával párhuzamosan az új léjert ráhúzzák az elõzõ léjerre melyet a kötõanyag szilárdít meg. A folyamat addig ismétlõdik, amíg a 3D nyomtatás tart. A kész modell környezetét jelen esetben könnyen eltávolítható por tölti ki így nem használnak vivõanyagot. Ez az egyetlen módszer, ami színes 3D nyomatokat eredményez.
+ SLS (Selective Laser Sincering)
Hasonló, mint az SLA technológia ami nagyerejû lézert fókuszál kis méretû mûanyag, fém, kerámia vagy üvegrészecskék összeolvasztására. A gyártás ciklus alatt a munka asztalt süllyesztik le az új léjer felhordása elõtt. Az asztal X-Y elmozdulásra is képes. Léjervastagság: 10 mikron a 3D SYSTEMS nyomtatójánál. A tárgyasztalt addig süllyesztik, amíg az összes léjert egymásra nem szinterezik és a 3D nyomat el nem készül.
KÖVETKEZÕ GENERÁCIÓS GYÁRTÁS
3D printing - már holnap elérhetõvé válik?
nemcsupán ipari felhasználásra
Az amerikai Fehér Ház költségvetési tervezetbe foglalja a 3D nyomtatás és Additív Gyártástechnonógiák támogatását.
Az Additív Gyártástechnológia alernatívát kínál a gyártók számára gyorsprototípus elõkészítésre és a selejt-mentes gyártásra. Mit kíván azonban az, hogy ezt a rendkívül érdekfeszítõ és formabontó módszert bevezessük a mindennapi ipari alkalmazásokba? Természetesen pénz, pénz és mégtöbb ebbõl: pénz.
szuper-dizájnos 3D nyomtatott lámpa - futurisztikus lumineszencia
Amerikában természetesen a pénz - ha nem is korlátlanul - de jóval koncentráltabb formában áll rendelkezésre mint Európában továbbá az Amerikai Kormány rendkívüli figyelmet fordít a 3D nyomtatási technológia fejlesztésekre. Annyi már bizonyos, hogy az USA kormánya a jövõben többszáz millió dollárt költ a 3D nyomtatási ipar fejlesztésére. Az ûrtechnikában már korábban is keresett volt a 3D Nyomtatás módszere, az ûrben meghibásodott space shuttle alkatrészeket ugyanis rendkívül nehéz pótolni, gondoljunk csak arra, hogy egy-egy alkatrész utánpótlásra egész ûrhajós csapatot kellett mozgósítani, nembeszélve a szállítóhajó indításának költségérõl.
Mennyiel könnyebb lenne, ha az ûrhajó pótalkatrész készlet felhalmozása és utánpótlás szállító ûrhajók indítása helyett a kívánt alkatrészt letöltve a NASA szerverérõl az ûrhajós helyileg állíthatná elõ a pótlandó alkatrészt?
METRIS 3D CMM szkenner, 3D CAD modell készítésre, Rapid Prototypingra használják - a 3D nyomtatás elõszobája
Ez a jelenleg elérhetõ technológiákkal még körülményes lehet, hiszen limitált a 3D nyomtatásra felhasználható matériák száma. Napról-napra új anyagok kerülnek a palettára, így az alapanyagár csökken, a nyomtatás sebessége nõ, az anyagminõség pedig lehetõvé teszi ellenállóbb 3D modellek készítését.
A 3D nyomtatást a legtöbben Additív Gyártás néven ismerik. Fejlesztõ mérnökök már évek óta használnak 3D Nyomtatókat a néhány ezer dollárostól egészen a többszázezer usadollár értékû
rendszerekig.
A ma ismert Additív Gyártástechnika által vezérelt 3D Nyomtatók lényegében ugyanazt a
léjerrõl-léjerre nyomtatásos módszert alkalmazzák különbözõ poralakú vagy folyadékpolimer alapanyaggal. Bármelyik használatos eljárás alapja a CAD-tervezés, ahol a mérnöknek módjában áll már a tervezés pillanatában szimulációkat és végeselem-analízis eljárásokat futtatni a 3D rajzon, mielõtt kinyomtatná azt ezzel jelentõs idõt spórolva a funkcionális teszteken.
3D CAD modell-készítés történhet in-szitu modellezéssel, 2D skiccek 3D kihúzásával és nagysebességû METRIS 3D szkennerek által készített 3D CAD modellek szabadformás vagy prizmatikus újratervezésével. Ezt a tervezési módszert Rapid Prototípusgyártásnak
(RE - Reverse Engineering) is nevezik. A fenti eszközökkel a tervezés jóval kevesebb anyagi befektetést igényel, hiszen nem folytatnak tesztelõ eljárásokat, nem építenek drága tesztpályákat.
Metris 3D - wheeltracer dinamikus 3D automotive mozgáselemzõ rendszer
Az Amerikai Állam a 2014-es pénzügyi évben 1 milliárd dollár támogatást ítél meg új gyártási eljárások kifejlesztésére az Additív Gyártás vonalon, ezen felül még 1 milliárd dollárt fektet be egy Nemzeti Gyártásinnovációs Hálózat létrehozására, az országos top 15 gyártásfejlesztõ üzem részvételével. Európai léptékekkel példanélküli támogatást valósít meg az USA, ami az itteni mérnökéletben is érezteti majd hatását újabb és újabb 3D nyomtató rendszerek megjelenésével.
A 15 fejlesztõüzem közül megkülönböztetett helyen szerepel az Ohio-i NAMI (National Additiv Manufacturing Innovation Institue) intézet, amely az Additív Gyártástechnológia fejlesztésre használhat fel 45 millió dollárt állami finanszírozásból. Ez a példanélküli állami tõkeinfúzió rendkívüli fejlõdést generál a 3D nyomtató gyártó iparágban ami mindennapi életünre is hatással lesz. Persze ez még nem jelenti azt, hogy asztalos helyett 3D bútornyomtató robot pótolja a költözéskor összetört éjjeliszekrényt, viszont a technika már a küszöbön kopogtat és hamarosan mindennapi életünk részévé válik.
A divatvilágban régóta használják már a 3D nyomtatási technikát. Hús-vér nõi modelleket digitalizálnak METRIS 3D szkennerrel, a róluk készült mérethû CAD modellekbõl extravagáns ruhákat nyomtatnak, mely rendkívül pontosan leköveti a topmodell vonalait.
Ruhátlan valóság - tökéletes 3D lankák, örökérvényû idomok
Gondoljuk csak el, hogy mennyire kényelmes lehet például egy 3D szkennelési eljárással lemodellezett nõi lábra precízen illeszkedõ cipõ vagy komplett ruha.
Az egyedi 3D nyomatoknak természetesen az áruk is egyedi viszont biztos lehet benne a vásárló, hogy egy hasonló cipõ tulajdonosa sem sétál vele szembe az utcán.
Nyomtatott tûsarkak - az egyediség megfizethetetlen
Egészen különleges formákat lehet megalkotni 3D nyomatóval, a különleges pedig az a kifejezés, amit a divatipar igen nagyra értékel: szinte a 3D nyomtatók elterjedésével jelent meg az iparág a divat tervezésben is. Eltekintve attól, hogy a 3D szkenner felhasználók és CAD tervezõk számára megtiszteltetés egy hús-vér modell híresség digitalizálása, a technológia nem veszélytelen - gondoljuk csak el, hogy a néhány század milliméter pontossággal beszkennelt modellhölgyre rátervezett szuper ruha kinyomtatva nem feltétlenül annyira rugalmas, hogy mondjuk egy pohár víz elfogyasztása után megnövekedett derékbõség szét ne repessze a kifutón billegõ modell lány ruháját, felfedve vonalait.
3D nyomtatott ruhaköltemény - szuper CAD modell
A 3D nyomtatást felhasználó iparágakat figyelve is érdekes eredményre jutottunk - miszerint a leginkább húzó ágazat az Automotive és Aerospace mellett az építészet és az ékszergyártás.
Az építészek dédelgetett álma vált valóra, hogy szakrajzukat vagy AUTOCAD digitális tervüket a megrendelõ szeme elé tárhassák annak kézzel fogható, fizikai valójában 3D nyomtatóval életre keltett maketteken. Így a drága építõmunkálatok megkezdése elõtt napvilágra kerülhetnek az épületegyüttes esetleges hiányosságai, ismét jelentõs anyag- és pénzmegtakarítással.
Város tervezés közben - és kézzel fogható 3D nyomtatott makettje
Az építész a tervezés fázisai szerint választ belépõkategóriás, olcsó 3D nyomatót, hogy fantázia szinten megszületett építészeti terveit kinyomtassa. Az épület pontos részleteire kiterjedõ szuperfinom minõségû 3D nyomtatott épületmakettek, vagy azok részleteit viszont már professzionális, vagy termelõ kategóriás (legfejlettebb 3D nyomtató) alkalmazásával hozza létre.
3D nyomtatott városlészlet - millió dolláros iparág
Az USA által támogatott 3D litográfiás és lézerszintézeres eljárás-kutatás fõszereplõje, a NAMI több, mint hét projektben vesz részt. A kutatás a különbözõ polimerek és más alapanyagok hõhatásra adott reakcióját és a nyomtatás végi eltávolítási folyamat közben elszenvedett anyagszerkezeti torzulásokat kutatja a legkülönfélébb ipari felhasználások folyamán.
Ezekkel az eredményekkel szeretnének új területeket meghódítani a mind költséghatékonyabb gyártás fejében amelyet az autógyártásban és repülõgép gyártásban is hatékonyan használnának.
Az EBM (Electron Beam Melting) - Elektron Sugár Olvasztás porlasztott fém porlasztó felhelyezésével kezdõdik. A gép porhordozó fésûje felviszi a finom réteget az építõplatformra.
Az elektronsugár behatol a vákuum kamrába ahol megolvasztja a részecskéket a CAD file által meghatározott motívumban. Ezt addig ismételjük, amíg létre nem jön a kívánt 3D testnyomat, például titánium turbinalapát, amit egy turbinaházba be is építhetünk.
METRIS 3D Nyomtatók - professzionálistól és DYI házilag programozható kivitelig - csináld magad 3D
A Projet 5000 - professzionális 3D nyomtató: multimateriális alapanyag összeállítás
A futurisztikus fejlesztések ellenére ez a terület még jónéhány vonatkozásban finomításra szorulhat, így az amerikai állam által megítélt innovációs alapnak is meg lesz a helye.
PROFESSZIONÁLIS 3D NYOMTATÓ
Metris 3d
technikai áttörés megalkuvás nélkül - specifikációk.
További 3D nyomtatóinkról kérjen személyre szabott árajánlatot.
Ahhoz, hogy 3D nyomtatóval tömegtermelést kezdhessünk, konzisztenssé kell tenni a 3D sokszorosítás jelenlegi változatait, ahol az összes 3D nyomat alakhelyes és folyamatképessé lesz.
Ki kell még járnunk az utat a még komplexebb, sok komponensû tárgyak 3D nyomtatási módszeréhez.
Szerzõ: Thurzó Miklós
Tekintse meg termékeinket:
MCA karos koordináta-mérõ gépek
Általános pontosságú koordináta-mérõ gépek
Nagy pontosságú koordináta-mérõ gépek.
Gyartastrend.hu - Segít a testszkenner | CNC - Media - A koordináta mérőgépek szerkezeti kialakítása I.