Additiv tilvirkning (noen ganger også kalt rask prototyping eller 3D-utskrift) er en produksjonsmetode som skaper faste objekter ved å bygge lag av materiale. Selv om det er mange forskjellige 3D-utskriftsteknikker, vil denne artikkelen fokusere på den generelle prosessen fra design til sluttdel. Enten den siste delen er en rask prototype eller en endelig funksjonell del, forblir den generelle prosessen den samme.
Additiv produksjonsprosess
1. Dataassistert design
Å lage en digital modell er det første trinnet i additiv tilvirkningsprosessen. Den vanligste metoden for å lage digitale modeller er dataassistert design (CAD). Det er et bredt spekter av gratis og profesjonelle CAD-programmer som er kompatible med additiv tilvirkning. Omvendt utvikling kan også brukes til å generere digitale modeller fra 3D-skanning.
Det er flere designhensyn som må evalueres ved utforming for additiv tilvirkning. Disse fokuserer vanligvis på funksjonsgeometribegrensninger for å støtte, eller krav til escape hole, og varierer etter teknologi.
2. STL-konvertering og filmanipulering
I motsetning til tradisjonelle produksjonsmetoder, er et kritisk stadium i additiv tilvirkningsprosessen behovet for å konvertere CAD-modeller til STL-filer. STL bruker trekanter til å beskrive overflaten på et objekt. Det er flere modellbegrensninger som bør vurderes før du konverterer en modell til en STL-fil, inkludert fysisk størrelse, vanntetthet og mangekantantall.
Når STL-filen er generert, importeres filen til sliceren. Dette programmet konverterer STL-filer til g-kode. g-kode er et programmeringsspråk for numerisk kontroll (NC). Den brukes i dataassistert produksjon (CAM) for å kontrollere automatiserte maskinverktøy (inkludert CNC-maskiner og 3D-skrivere). Slicer gjør det også mulig for designere å tilpasse byggeparametere, inkludert støtte, laghøyde og delorientering.
3.3D utskrift
3D-skrivere består ofte av mange små og komplekse deler, så riktig vedlikehold og kalibrering er avgjørende for å produsere nøyaktige utskrifter. På dette stadiet legges utskriftsmaterialet også inn i skriveren. Råvarer som brukes i additiv tilvirkning har ofte begrenset holdbarhet og krever forsiktig håndtering. Mens noen prosesser er i stand til å resirkulere overflødig utskriftsmateriale, kan gjenbruk føre til materialforringelse hvis det ikke erstattes regelmessig.
De fleste additiv tilvirkningsmaskiner trenger ikke å overvåkes etter at utskriften begynner. Maskinene vil følge en automatisert prosess, og det oppstår vanligvis bare problemer når maskinen går tom for materiale eller programvaren går galt.
4. Behandling av 3D-trykte produkter
For noen additiv tilvirkningsteknikker er det like enkelt å fjerne trykket som å løsne den trykte delen fra byggeplattformen. For andre, mer industrielle 3D-utskriftsmetoder, er fjerning av utskriften en svært teknisk prosess som involverer presis utvinning av utskriften mens den fortsatt er pakket inn i byggemateriale eller festet til byggeplaten. Disse metodene krever komplekse fjerningsprosedyrer og dyktige maskinoperatører samt sikkerhetsutstyr og et kontrollert miljø.
5. Etterbehandling
Etterbehandlingsprosedyrene varierer også etter skriverteknologi. SLA-er krever at komponenter herdes under UV-lys før behandling, metalldeler krever ofte stressavlastning i en ovn, og FDM-deler kan behandles umiddelbart. Støtter trykt med støtteutskriftsteknikker fjernes også i etterbehandlingsfasen. De fleste 3D-utskriftsmaterialer kan slipes og andre etterbehandlingsteknikker, inkludert tumbling, høytrykks luftrensing, polering og farging, brukes til å forberede utskrifter for endelig bruk.
