Aditivna proizvodnja (koja se ponekad naziva i brza izrada prototipa ili 3D štampa) je proizvodna metoda koja stvara čvrste objekte izgradnjom slojeva materijala. Iako postoji mnogo različitih tehnika 3D štampanja, ovaj članak će se fokusirati na opći proces od dizajna do završnog dijela. Bilo da je završni dio brzi prototip ili konačni funkcionalni dio, cjelokupni proces ostaje isti.
Proces aditivne proizvodnje
1. Kompjuterski potpomognut dizajn
Izrada digitalnog modela je prvi korak u procesu aditivne proizvodnje. Najčešća metoda za izradu digitalnih modela je kompjuterski potpomognuto projektovanje (CAD). Postoji širok spektar besplatnih i profesionalnih CAD programa kompatibilnih sa aditivnom proizvodnjom. Obrnuti inženjering se također može koristiti za generiranje digitalnih modela iz 3D skeniranja.
Postoji nekoliko razmatranja dizajna koja se moraju procijeniti kada se dizajnira za aditivnu proizvodnju. One se obično fokusiraju na ograničenja geometrije obilježja koja podržavaju ili izbjegavaju zahtjeve rupe i razlikuju se ovisno o tehnologiji.
2. STL konverzija i manipulacija datotekama
Za razliku od tradicionalnih metoda proizvodnje, kritična faza u procesu aditivne proizvodnje je potreba za pretvaranjem CAD modela u STL datoteke. STL koristi trouglove da opiše površinu objekta. Postoji nekoliko ograničenja modela koja treba uzeti u obzir prije pretvaranja modela u STL datoteku, uključujući fizičku veličinu, vodonepropusnost i broj poligona.
Nakon što se STL datoteka generira, datoteka će biti uvezena u rezač. Ovaj program pretvara STL datoteke u g-kod. g-code je programski jezik za numeričko upravljanje (NC). Koristi se u kompjuterski potpomognutoj proizvodnji (CAM) za upravljanje automatizovanim alatnim mašinama (uključujući CNC mašine i 3D štampače). Slicer također omogućava dizajnerima da prilagode parametre izgradnje, uključujući podršku, visinu sloja i orijentaciju dijela.
3. 3D štampa
3D štampači se često sastoje od mnogo malih i složenih delova, tako da su pravilno održavanje i kalibracija kritični za proizvodnju tačnih otisaka. U ovoj fazi, materijal za štampanje se takođe ubacuje u štampač. Sirovine koje se koriste u proizvodnji aditiva često imaju ograničen rok trajanja i zahtijevaju pažljivo rukovanje. Dok su neki procesi u stanju da recikliraju višak materijala za štampanje, ponovna upotreba može dovesti do degradacije materijala ako se ne menja redovno.
Većinu mašina za aditivnu proizvodnju ne treba nadgledati nakon početka štampanja. Mašine će slijediti automatizirani proces, a problemi obično nastaju samo kada stroju ponestane materijala ili softver pođe po zlu.
4. Obrada 3D štampanih proizvoda
Za neke tehnike aditivne proizvodnje, uklanjanje otiska je jednostavno kao i odvajanje odštampanog dijela od platforme za izradu. Za druge, više industrijske metode 3D štampanja, uklanjanje otiska je visoko tehnički proces koji uključuje precizno vađenje otiska dok je još umotan u građevinski materijal ili pričvršćen na ploču za izradu. Ove metode zahtijevaju složene procedure uklanjanja i visoko kvalifikovane rukovaoce mašinama, kao i sigurnosnu opremu i kontrolirano okruženje.
5. Naknadna obrada
Procedure naknadne obrade takođe se razlikuju u zavisnosti od tehnologije štampača. SLA zahtijevaju da se komponente očvrsnu pod UV svjetlom prije obrade, metalni dijelovi često zahtijevaju oslobađanje od naprezanja u pećnici, a FDM dijelovi se mogu odmah obraditi. Nosači odštampani tehnikama potpornog štampanja takođe se uklanjaju u fazi naknadne obrade. Većina materijala za 3D štampu može se brusiti, a druge tehnike naknadne obrade, uključujući prevrtanje, čišćenje zraka pod visokim pritiskom, poliranje i nijansiranje, koriste se za pripremu otisaka za konačnu upotrebu.
