ساخت افزایشی از طرح‌های دیجیتال تا قطعات صنعتی

از طراحی تا قطعه نهایی: یک گردش کار حلقه بسته

منطق اصلی ساخت افزایشی، چیدمان دقیق مواد است. چه خروجی یک نمونه اولیه باشد که برای اعتبارسنجی طراحی استفاده می شود یا یک قطعه کاربردی نهایی، تولید از یک توالی دقیق پیروی می کند که با یک مدل دیجیتال شروع می شود و با یک جزء نهایی به پایان می رسد.

مدل سازی دیجیتال و بهینه سازی طراحی

گردش کار با ایجاد یک مدل دیجیتال، که معمولاً از طریق نرم افزار طراحی به کمک کامپیوتر انجام می شود، آغاز می شود. مهندسی معکوس از طریق اسکن سه بعدی، مسیری جایگزین برای مدل دیجیتال در زمانی که داده های CAD وجود ندارد، ارائه می دهد. در طول مرحله طراحی، مهندسان باید محدودیت های هندسی، الزامات ساختار پشتیبانی و محل قرارگیری سوراخ های تهویه را برای اطمینان از پایداری در طول ساخت، در نظر بگیرند.

تبدیل فایل و برش

این مرحله ساخت افزایشی را از فرآیندهای معمولی متمایز می کند. مدل CAD به فرمت STL (استریولیتوگرافی) تبدیل می شود که سطح یک شیء را با استفاده از یک مش مثلثی توصیف می کند. سپس فایل STL در نرم افزار برش وارد شده و به دستورالعمل های G-code که توسط ماشین های کنترل عددی استفاده می شود، ترجمه می شود. در این مرحله، طراحان می توانند پارامترهای ساخت از جمله ساختارهای پشتیبانی، ضخامت لایه و جهت گیری قطعه را تنظیم کنند.

مدیریت دقت در تولید صنعتی

خروجی با کیفیت بالا به نگهداری دقیق تجهیزات و مدیریت منظم مواد بستگی دارد. یک پرینتر سه بعدی شامل اجزای دقیق متعددی است و کالیبراسیون منظم پیش شرط دقت ابعادی است. مواد خام معمولاً محدودیت های عمر مفید دارند و نیاز به نگهداری مناسب دارند. اگرچه برخی از فرآیندها اجازه بازیافت مواد را می دهند، تعداد چرخه ها باید به شدت کنترل شود تا از تخریب خواص مواد جلوگیری شود.

توالی عملیاتی فوق نکته گسترده تری را برجسته می کند: ساخت افزایشی صنعتی کمتر یک ماشین واحد است تا یک سیستم تولید یکپارچه که در آن نظارت، استخراج و پرداخت از قبل برنامه ریزی شده اند تا اینکه به صورت موردی مدیریت شوند.

تقاضاهای مختلف پس از پردازش

پس از پردازش مرحله ای است که عملکرد نهایی قطعه را ارائه می دهد و الزامات بسته به فناوری به شدت متفاوت است. قطعات تولید شده با استریولیتوگرافی معمولاً برای رسیدن به سختی نهایی نیاز به پخت UV دارند، در حالی که قطعات فلزی اغلب برای تسکین تنش به عملیات کوره با دمای بالا نیاز دارند. در مقابل، قطعات مدل رسوب ذوب شده معمولاً می توانند مستقیماً پس از حذف مورد استفاده قرار گیرند. عملیات سطحی مانند سندبلاست، پولیش، غلتک و رنگ آمیزی می تواند ظاهر نهایی و عملکرد سرویس را به طور قابل توجهی بهبود بخشد.

از آنجایی که این مراحل بر پایداری ابعادی و رفتار مکانیکی تأثیر می گذارند، تولیدکنندگان به طور فزاینده ای پس از پردازش را به عنوان بخشی مشخص از مسیر تولید در نظر می گیرند تا یک فکر ثانویه برای تکمیل. انتخاب تکنیک توسط سیستم مواد، مورد بار مورد نظر و تلرانس هایی که قطعه باید در سرویس نگه دارد، تعیین می شود.