EN
Хувьсгалт Үйлдвэрлэл: Хурдан Синтерлэх Технологийг Ойлгох
Хурдан шахагдсан спеклер 3D Принтийн технологи нэмэх үйлдвэрлэлийн технологийн хувьд шинэлэг ахиц болох бөгөөд уламжлалт 3D хэвлэлтийн нарийвчлалыг үйлдвэрлэлийн арга замын хурд, үр дүнтэйгээр нэгтгэсэн. Энэхүү шинэлэг арга нь нарийн бүтэцтэй деталиудыг хурдан үйлдвэрлэх боломжийг олгох замаар үйлдвэрлэлийн салбарыг хувьсгалжуулсан ба өндөр чанарын стандартыг хадгалж үлдсэн. Салбарууд илүү хурдан, өртөг тохиромжтой үйлдвэрлэлийн шийдлийг хайж байгаа тусам хурдан шахагдсан спеклер 3D хэвлэлт нь загварчлал ба масс үйлдвэрлэлийн хоорондох зөрүүг багасгадаг шилжилтийн технологи болон гарч ирсэн.
Хурдан синтерлэх 3D хэвлэлтийн технологийн ард төвд сонгон шилжүүлэгч лазерын синтерлэлт (SLS) болон үйлдвэрийн инкжет хэвлэлтийн хоёулангийн онцлогийг нэгтгэсэн гибрид арга байдаг бөгөөд энэ нь нэмэх үйлдвэрлэлийн салбарт хүрээгүй өмнө хурд, олон талт чадварыг авчирдаг. Инфра улаан туяа, тусгай инк ашиглан энэхүү процесс нэмэх үйлдвэрлэлийн сферт өмнө нь бодож болошгүй байсан хурдаар функциональ хэсгүүдийг үйлдвэрлэх боломжийг олгодог.
Үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүд ба технологийн суурь
Шаардлагатай тоног төхөөрөмжийн элементүүд
Хурдан синтерлэх 3D хэвлэх систем нь хамтдаа ажилладаг хэд хэдэн чухал бүрэлдэхүүн хэсгээс бүрдэнэ. Түүний төвд цацраг шингээгч инк-ийг порын материал дээр нарийвчлалтайгаар тунгааж буй дэвшилтэт инкжет хэвлэх толгой байрладаг. Синтерлэх процессын тулгамдсан нөхцлийг хангахын тулд температурыг нарийвчлалтай удирдах механизмтай хамтран суурилуулсан платформ байна. Чимэглэл хийсэн инк байгаа хэсэгт порын жижиг хэсгүүдийг нэгтгэхэд шаардлагатай дулааны энергиийг хангахын тулд хүчирхэг инфра улаан гэрэлтүүлгийн систем ашигладаг.
Эдгээр үндсэн элементүүдийг дэмжих нь хөгжилтэй хөдөлгөөний удирдлагын систем, порошлогчийн механизм болон дэвшилтэт дулаан зохицуулах тоноглол юм. Эдгээр бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг нэгтгэснээр материалуудыг давхарлан нэгтгэхийг харьцангуй хурдан нэмэгдүүлэх 3D хэвлэлтийн арга замаас илүү хурднаар гүйцэтгэх боломжийг олгодог.
Материалын шинжлэх ухаан ба порошкин шинж чанар
Өндөр хурдны спекерлэх 3D хэвлэлтийн амжилт нь ашигладаг порошлогч материалуудын шинж чанараас ихээхэн хамаардаг. Эдгээр материалууд оптимал жижиг хэсгийн хэмжээний тархалт, урсах чадвар, дулааны хариу урвал зэрэг тодорхой шинж чанартай байх ёстой. Нийтлэг материалын жишээнд өндөр насын найлон, термопластик полиуретан (TPU) болон өндөр хурдны спекерлэх процессийн тусгайлан бэлтгэсэн бусад инженерийн пластик орно.
Нунтагийн жижиг хэсгүүдийн хэмжээ ерөнхийдөө 20-100 мкм байдаг бөгөөд гадаргуугийн талбай болон дулаан дамжуулах чадварын хооронд зохистой тэнцвэрийг олж авах зорилгоор нарийвчлан инженерчилсэн байдаг. Материалын шинж чанарын энэ нарийн удирдлага нь цаашид гарах бүтээгдэхүүнд тогтвортой нэгдэлтийг хангаж, сайн механик шинж чанарыг бүтээдэг.
Алхам алхмаар явагдах процесс
Бэлтгэл ба материал ачаалах
Хэвлэх үйл явцыг эхлүүлэхээс өмнө систем бүрэн бэлтгэлтэй болно. Бүтээх камерыг материалын хайлшны температураас яг доогуур халаана. Шинэ нунтаг материал хооллох камеруудад ачаалагдаж, хэвлэх толгойд инфра улаан туяаг шингээдэг тусгай бохирдуур илгээгдэнэ. Хэвлэх платформыг нарийвчлалтайгаар тэнцүүлж, хэвлэх үе үе нунтгийг жигд тараах боломжийг олгодог.
Бүтээх камер доторх орчны нөхцлийг температур, чийгшил, хүчилтөрөгчийн түвшин зэрэг хүчин зүйлсийг анхааралтайгаар хянах, удирдах замаар шалгаж байдаг. Эдгээр параметрүүд нь хэвлэх чанар болон тогтвортой байдлыг хамгийн сайн түвшинд хүргэхэд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг.
Давхаргын бүтэц болон бичигдэх таних тэмдэг
Хэвлэлтийн үйл явц нь барьж буй платформ дээр порошокийг нимгэн давхаргаар тараахаас эхэлдэг. Давхаргын зузаан нь ихэвчлэн 80-с 120 микрон хооронд байдаг бөгөөд тодорхой хэрэглээний шаардлагад хамаарна. Дарагдалгүй, жигд тараах систем нь порошокийг ижил хэмжээтэйгээр тараана.
Порошокийг тараасны дараа инкжет хэвлэх толгой хэсгийн хөндлөн огтлолын геометрт тохирсон загвараар хэт ягаан туяаг шингээдэг будгийг нарийвчлалтайгаар тусгана. Энэ алхам нь дараагийн халаалтын үед сонгон хайлж байгаа хэсгийг тодорхойлох тул маш чухал юм.
Хайлж нэгдэх болон давхаргын нэгдэл
Чийдэгийг нэмсэнээс хойш инфра улаан туяаны ламп нь барьж буй хэсгийг дайран өнгөрч, хүчтэй дулааны энерги өгдөг. Чийдэг нэмэгдсэн хэсгүүд илүү их энергийг шингээж, порошин цэгүүдийг хооронд нь нэгтгэх болгоход орших бол, түүнийг тойрсон порош хөвсөр байдалтай үлддэг. Энэхүү процесс маш хурдан явагдах бөгөөд технологийн өндөр хурдны шалтгаан болдог.
Үүний дараа барьж буй платформ нэг давхаргын зузаангаар доошлоно бөгөөд бүх процесс дахин давтагдана. Шинээр нэмэгдсэн давхарга бүр өмнөхтэйгээ холбогдох бөгөөд энэ нь гурван хэмжээстэй объектыг постепенно бий болгоно. Энэ процессын хурд нь уламжлалт лазерийн системийн хурдаас 100 дахин хурдан байж болно.
Хэрэглээ болон салбарын нөлөө
Үйлдвэрлэлийн хэрэглээ
Хурдан шахагдсан спеклений 3D хэвлэлт нь олон салбарт өргөн хэрэглээ олж байна. Авто машины үйлдвэрлэлд энэ нь функциональ загвар болон шууд ашиглах деталуудыг хурдан үйлдвэрлэх боломжийг олгоно. Агаарын зэвсэгт хүчинд энэ технологийг тодорхой материал шаарддаг нарийн бүтэцтэй деталууд үйлдвэрлэхэд ашигладаг. Хэрэглээний барааны үйлдвэрлэгчид хувь хүнд тохируулсан бүтээгдэхүүн, жижиг багц үйлдвэрлэхэд хурдан шахагдсан спекленийг ашигладаг.
Мөн энэ технологийг анагаах ухааны салбарт захидалтын ангилах багаж, эрхтний загваруудыг үйлдвэрлэхэд ашиглаж байна. Наад зах нь нарийн геометр бүтцийг хурдан үйлдвэрлэж, өндөр нарийвчлал хадгалах чадвар нь дээрх хэрэглээнд онцгой ач холбогдолтой байдаг.
Эдийн засгийн давуу тал ба үйлдвэрлэлийн үр ашгийг сайжруулах
Хурдан шахмалын 3D хэвлэлтийн эдийн засгийн давуу тал маш их байдаг. Энэ технологи нь уламжлалт үйлдвэрлэлийн арга замаас харьцангуй үйлдвэрлэлийн хугацаа болон зардлыг эрс бууруулдаг. Технологи нь хэрэгсэл хэрэгцээгүй болгох, загварыг хурдан сайжруулах боломжийг олгох замаар компаниуд бүтээгдэхүүнийг илүү хурдан, үр дүнтэй зах зээлд гаргах боломжийг бий болгодог.
Мөн энэхүү процесс нь ашиглаагүй нунтагийг дараагийн хэвлэх ажилд дахин ашиглах боломжтой тул материал алдагдлыг хамгийн бага хэмжээнд хүргэдэг. Энэхүү тэвчээртэй байдал, мөн шаардлагатай үед деталь үйлдвэрлэх чадвар нь хурдан шахмалыг орчин үеийн үйлдвэрлэлийн үйл ажиллагааны татамжтай сонголт болгож өгдөг.
Орчин үеийн шинэчлэлүүд ба чадварууд
Техникийн дэвшил
Хурдан шахмалжруулан хэвлэх 3D технологийн салбар нь судалгаа, хөгжлийн ажлуудын дараацалтай хөгжиж байна. Эрдэмтэд болон инженерүүд нийцэх материалуудын спектрийг өргөжүүлэх, үйл явцын удирдлагын системийг сайжруулах, хурдыг илүү ихээр нэмэгдүүлэх ажилд тус тус анхаарч байна. Загасны найрлага болон дулаан зохицуулах системийн шинэ хөгжил нь энэ технологийн боломжийг илүү өргөжүүлэх боломжийг олгоно.
Үйлдвэрлэлийн параметрүүдийг оновчтой болгох, деталийн шинж чанарыг илүү нарийвчлалтай урьдчилан тодорхойлох зориулалттай дэвшилтэт программ хангамжийг хөгжүүлж байна. Машин сургалтын алгоритмуудыг үйл явцын найдвартай байдлыг сайжруулах, үйлчлэгчийн оролцоог багасгах зорилгоор нэгтгэж байна.
Үйлдвэрлэлийн нэгдэлт ба масштаблах
Технологийн нягтрал нэмэгдэх тутам аж үйлдвэрийн орчинд илүү их хэрэглээ орж байна. Үйлдвэрлэгчид өндөр налалттай, нарийвчлал болон чанарыг хадгалж үлдээх чадвартай том машинуудыг хөгжүүлж байгаа бөгөөд Industry 4.0 зарчим болон дижитал үйлдвэрлэлийн ажлын урсгалтай илүү сайн интеграцлах боломжийг бүрдүүлж байна.
Энэ технологийг илүү олон салбарт хялбархан хүргэх зорилгоор урьдчилсан болон дараах боловсруулалтын алхмуудыг хамарсан бүрэн дүрст үйлдвэрлэлийн шийдлүүдийг хөгжүүлэх рүү анхаарал шилжих болно.
Ихэнх асуултууд
Хурдан синтерлэх 3D хэвлэлтэнд ямар материалуудыг ашигладаг вэ?
Одоогийн байдлаар хурдан синтерлэх 3D хэвлэлт нь нейлоны янз бүрийн зэрэглэл, TPU болон тусгай техникийн пластик гэх мэт термопластик материалаар ажилладаг. Илүү их сонголт болон дэвшилтэт найрлагуудыг хамарсан материалын санг өргөжүүлэх судалгаа үргэлжилж байна.
Хурдан синтерлэх арга нь уламжлалт 3D хэвлэлтийн аргатай харьцуулахад хэрхэн ялгаатай вэ?
Хурдан шахмал шахалт нь SLS шиг уламжлалт арга барилаас хамаагүй хурдан бөгөөд ихэнхдээ 100 дахин хурдан байдаг. Мөн энэ нь илүү сайн гадаргуугийн төрхийг олгох бөгөөд деталийн чанарыг хадгалж үлдэхийн зэрэгцээ дунд, том хэмжээний үйлдвэрлэлд илүү нийтлэг зардал өртөгтэй байж болно.
Энэ технологийг ашиглан үйлдвэрлэсэн деталийн хэмжээний хязгаарлалт юу вэ?
Одоогийн хурдан шахмал шахалтын системүүдийн барьж буй хэмжээ нь ихэвчлэн 380x284x380 мм-ээс эхлэн том үйлдвэрийн систем хүртэл хувьсдаг. Хамгийн их деталийн хэмжээг тухайн машиний загвар тодорхойлдог ч технологи нь хурд ба чанарыг хадгалж үлдэхийн зэрэгцээ томруу барьж буй хэмжээг багтаах чиглэлээр тасралтгүй хөгжиж байна.