سیستم های صفحات سخت

تفاوت محصول ساخت شرکت ژاپنی و Solidimension

شرکت ژاپنی به نام کیرا 2، با استفاده از ماشین های مرکزی ثابت3 و همینطور شرکت Solidimension هردو شیوه مشابهی توسط دستگاه سالیدو 4 استفاده می کنند. تفاوت اصلیشان این است که هردوی این دستگاه های تولیدی علامت زنی وینیل، نمای قطعه را برش می زنند که از محرک کشنده دو بعدی نشات می گیرد. دستگاه شرکت کیرا از چسبندگی حرارتی ایجاد شده با تکنولوژی پرینت لیزری برای اتصال لایه های کاغذی به یکدیگر استفاده می کند. ساخت هردو دستگاه سولیدو و کیرا به دلایلی مانند کیفیت ضعیف ضایعات و نیاز به پردازش های دستی بیشتر در پایان کار، متوقف شد. به هرحال اخیرا، تکنولوژی های Mcro یک نسخه جدید از این تکنولوژی را با استفاده از پرینت رنگی ارزان قیمت ایجاد کرده که لمینت – سازی قطعات رنگی در یک فرآیند را امکانپذیر می سازد. همچنین دانستن این شیوه به شما کمک می‌کند تا نحوه کار پرینتر سه بعدی را بهتر متوجه شوید.

مقیاس های جدید طبقه بندی AM

واژه های سستم « نقطه » یا « نقطه ای» 5 معمولا به جای واژه کانال 1*2 به کار می بریم. برای ردیف هایی از کانال های تک بعدی، مثل زمان استفاده از سری های پرینت جوهری، ازآن به عنوان پردازش « خطی» استفاده می کنیم. تکنولوژی های کانال دو بعدی به عنوان پردازش « حجمی » ارائه می شوند گرچه تاکنون هیچ فرآیند تجاری قادر به انجام آن نبوده است.
این گروه بندی پالایشی بر رویکرد معرفی شده توسط استاکر1 وجاناکی رام 2 در کتاب پردازش مواد CRC می باشد. برای مثال در این گروه بندی، فرآیند هایی که از معماری ماشینی رایج توسعه یافته جهت انباشت لایه های مواد پودری و یا از مکانیزم انتقال مواد پودری و یا از مکانیزم انتقال مواد که از حرارت جهت ذوب کردن این پودرها با یکدیگر استفاده می کنند، همگی در فصل ذوب بستر پودری مورد بحث قرار می گیرند. حتی وقتی این پردازش ها، پلیمر، فلز، سرامیک و مواد ترکیبی، منابع مختلف انرژی ( مثل لیزرها و حرارت دهنده های مادون قرمز )، شیوه های نقطه ای و پردازش های لایه ای را نیز در برمی گیرند، باز هم با یکدیگر در یک گروه دسته بندی قرار می گیرند. با استفاده از این مقیاس طبقه بندی، تمام پردازش های AM در یکی از هفت تقسیم بندی قرار می گیرند. فردی که با مفاهیم این کتاب آشنا است با درک کامل این هفت طبقه بندی می تواند با مقایسه شباهت ها، فواید، مشکلات و ویژگی های این فرآیند با فرآیندهای دیگری از همین گروه، فرآیند ناآشنای دیگر AM ا نیز سریعا درک نماید.
این مقیاس طبقه بندی تاثیر به سزایی در رشد و پذیرش واژگان استاندارد ASTM/ISO داشته است.نویسندگان در این فعالیت های استاندارد عمومی وارد شدند و ما توافق کردیم که تا واژگان اصلاح شده از ASTM F42 و ISO TC 261 را در چاپ دوم بپذیریم. البته در آینده به حمایت از تلاش جهت استاندارد سازی ASTM/ISO ادامه خواهیم داد و متون این کتاب را به روز نگه خواهیم داشت.

این هفت طبقه بندی در اینجا ارائه شده اند که به شرح زیر می باشد:

• بسپارش نورپز مخزنی 3 : فرآیندهایی که از فتو پلیمر مایع که در یک مخزن قرار دارد استفاده می کنند و با انرژی آزادشده موضعی جهت نواحی خاصی از سطح یک قطعه، پردازش می شوند.
• ذوب بستر پودری 4 : فرآیندهایی که پردازش آنها از طریق استفاده از یک محفظه پودری وتوسط منبع انرژی که معمولا لیزر یا اشعه الکترونی است، انجام می گیرد.
• اکستروژن مواد 5 : فرآیندهایی که از طریق رسوب مواد اکسترود شده بوسیله یک نازل انجام می گیرد.این کار معمولا در زمان اسکن کردن نازل به شیوه ای که یک بخش از سطح قطعه را تولید می کند اتفاق می افتد.
• پاشش مواد 6 : فرآیندهای پرینت جوهرافشان
• پاشش همبند 7 :فرآیندهایی که در آن مواد همبند در یک بستر پودری جهت ایجاد بخش -های مقطعی پرینت گرفته می شود.
• لمینت سازی صفحه 8 :فرآیندهایی که زمانیکه مواد به صورت صفحه ای هستند، یک لایه از مواد را روی آنها ذخیره می کند.
• رسوب گذاری با انرژی مستقیم9 : فرآیند رسوب گذاری همزمان مواد ( معمولا به صورت پودر یا سیم ) و ایجاد انرژی برای پردازش یک ماده از طریق یک دستگاه رسوب واحد انجام می شود.

سیستم های فلزی

پیشرفتی که در عرصه تکنولوژی تولید افزایشی بسیار مهم بوده است تکثیر پردازش های مستقیم مواد می باشد. دستگاه هایی مثل EOSint-M و شکل دهی شبکه مهندسی لیزری (LENS) برای مدتی در این زمینه در حال فعالیت بودند. با افزوده شدن چند شرکت دیگر در سال های اخیر و پیشرفت هایی در تکنولوژی لیزر، دقت دستگاه، سرعت و هزینه، درهای جدیدی را به روی این بازار گشوده است.
اکثر سیستم های فلز مستقیم با بهره بودن از یک شیوه نقطه ای کارکرده ودر اغلب آنها در ورودی خود از پودرهای فلزی به کار رفته است. استثنایاصلی این شیوه فرآیندهای لمینت سازی تخت است، یخصوص فرایند ترکیب فراصوتی از شرکت Solidica، ایالت متحده، که از لمینت سازی فلزی تخت استفاده می کند که به صورت فراصوتی با یکدیگر اتصال پیدا کرده اند. در سیستم های پودری، تقریبا هر دستگاه جدید از یک شیوه توزیع پودر مشابه با فرایند SLS استفاده می کند که با استفاده از یک اشعه انرژی جهت ذوب مواد ادامه پیدا می کند. این انرژی معمولا یک لیزر با قدرت بالاست، البته به غیر از فرایند ذوب اشعه الکترون (EBM) که توسط شرکت سوئدی Arcam ایجاد شده است.شیوه دیگر، سیستم انتقال پودر LENS می باشد که توسط شرکت Optomec استفاده می گردد. این دستگاه انتقال پودر را در طول یک نازل که در بالای قطعه قرار داده شده، انجام می دهد. پودر در جایی که مواد با لیزر جمع شده اندذوب شده و به صورت زیر لایه قرار می گیرد. این شیوه به فرایند این امکان را می دهد تا برای اضافه کردن مواد به قطعه موجود، مورد استفاده قرار بگیرد و این بدین معناست که می تواند برای تعمیر عناصر گران قیمت فلزی که ممکن است آسیب دیده باشند هم کارآیی داشته باشد، مثل پره های توربین لب پر شده و قرار دهی ابزار تزریق قالب گیری شده.

سیستم های ترکیبی ( هایبرید)

فرایند هایبریدفرایندی است که به جای اینکه فقط افزایشی باشد، به صورت افزایشی /کاهشی کار می کند. وجود اجزاء کاهش می تواند در ایجاد پردازش های دقیق تر کمک کند. یک مثال از آن، استفاده از فرز کاری سطحی در انتهای هر لایه افزایشی در دستگاه های ساندرز و آبجت 2 است. این مرحله برای سطوح مسطح و صافی کاربری دارد که لایه بعدی بر روی آن قابل اضافه شدن است و تاثیرات تجمعی منفی را از خطاهای ایجاد شده در ارتفاع رسوب قطرات خنثی می کند.قابل ذکر است که استفاده از شیوه های کاهشی ضایعاتی را هم در بر خواهد داشت. مواد حذف شده در فرایندهای ماشینی به سادگی قابل بازیافت نیستند. به طور مشابه، بسیاری از فرایندهای افزایشی به ساپورت استراکچرها نیاز دارند که خود آنها نیز باید حذف و کم شوند. می توان گفت که در فرایند آبجت، برای مثال، عوامل افزایشی نقش غالب را به عهده دارند و عوامل کاهشی با وجود اهمیت اما نسبتا غیر ضروری می باشد. تلاش هایی برای ترکیب تکنولوژی های کاهشی و افزایشی با یکدیگر در جایی که عوامل کاهشی غالب می باشند، انجام شد. نمونه بارز آن، شیوه Stratoconception است که در آن مدل های اصلی CAD به لایه های قابل ماشین کاری ضخیم تقسیم می شوند. بعد از اینکه این لایه ها ماشین کاری شدند، برای ایجاد یک بخش کامل و سخت به یکدیگر متصل می گردند. این شیوه برای قطعات بسیار بزرگ کارآیی خیلی خوبی دارد. زیرا این قطعات ممکن است دارای ضایعاتی باشند که با استفاده از مرکز ماشین کاری می شوند. این شیوه برای موادی با پایه کف و چوب و یا فلزات نیز کاربرد دارد. خیلی مهم است که برای قطعات ساختاری به شیوه اتصال اهمیت بدهیم. برای قطعات فلزی نیرومند، اتصال نفوذی می تواند گزینه خوبی باشد.

شیوه کاهشی RP ( SRP ) ازشرکت رولند1 یک راه حل مناسب جهت کاهش هزینه ها می باشد که به شیوه ای مشابه کار می کند، که این شرکت به خاطر تکنولوژی نقشه کشی اش شهرت دارد. SRP از دستگاه های فرز کاری رومیزی رولند برای ماشین کاری صفحات فلزی که می توانند مثل Statoconeception به یکدیگر پیچیده شوند، استفاده می کند. هدف در اینجا استفاده از مواد خارجی به عنوان قالبی است که برای ثبت هر بخش در بخش دیگرو هم چنین نگهداری قطعات در یک جا قابل استفاده هستند. با این شیوه نه تنها تمام مواد ماشین کاری میشوند بلکه تیرچه اتصالی یز برای نگهداری آنها به کار می رود.
نمونه دیگر این شیوه که هیچگاه به صورت تجاری در نیامده ساخت رسوبات شکل گرفته (SDM) بود که در دانشگاه های استانفورد 2 و کارینج ملون3 در ایالت متحده، ارائه شده بود. با شیوه SDM، هندسه یک قطعه به مجموعه ای از قطعات که به راحتی تولید شده و به شیوه ای با یکدیگر ترکیب می شوند، واگذار می گردند. در رابطهبا ساخت هر قطعه فرعی با استفاده از تکنولوژی فزایشی یا کاهشی، منوط بر بر عواملی مانند دقت، مواد، ویژگی های هندسی، الزامات کاربردی و غیره، باید تصمیم گیری شود. علاوه بر این، قطعات از مواد مختلفی قابل ساخت هستند و با استفاده از انواع پردازش ها مانند استفاده از پلاستیک، فلزات و حتی سرامیک به یکدیگر متصل می گردند.

سخن تکمیلی

بعضی از مواد نیز جهت ایجاد حفره ها و فواصل از بین خواهند رفت. به علاوه، لایه ها نه الزاما به صورت سطحی هستند و نه قطعا ضخامت ثابتی دارند. چنین سیستمی سنگین بوده و به سختی قابلیت تجاری سازی پیدا می کند اما ایده های ایجاد شده در طول این تحقیق بر بسیاری از مطالعات و سیستم های آتی تاثیر گذاشته است. پیشنهاد آذرین 3D این است که مقالات بعدی را از دست ندهید، زیرا با متوجه شدن نحوه کار پرینتر سه بعدی، بهتر است که نحوه کار اسکنر سه بعدی را هم بیاموزید.