ҚЫСҚАША

3D басып шығару арқылы материалды экструдерлеу процесі термопластикалық материалды, әдетте жіпті балқытып және қыздырылған сақина арқылы қабат-қабат төсеу арқылы цифрлық 3D модельді дайын физикалық бөлшекке айналдырады. Fused Deposition Modeling (FDM) деп те аталатын осы қосымша өндіріс әдісі цифрылық файлды дайындауды, принтерді орнатуды, автоматтандырылған басып шығару процесін және соңында бөлшекті жетілдіру үшін пост-өңдеуді қамтиды.

Материалды Экструдерлеу Процесін Түсіну

Материалды экструзия 3D басып шығарудың әлеміндегі негізгі технология болып табылады және оның қолжетімділігі мен көптүрлілігімен танымал. Негізінде бұл процесс роботтандырылған ыстық желім қарындашына ұқсайды. Катушкаға оралған ұзын сым түріндегі қатты термопластикалық материал ысытылатын принтер басына беріледі. Онда ол жартылай сұйық күйге дейін ериді де, жіңішке саңылау арқылы ысырылады немесе экструдерленеді. Компьютер басының қозғалысын басқарады және әрбір қабат пішінін салу платформасына салады.

Бір қабат аяқталғаннан кейін жинау платформасы сәл төмендейді, ал принтер басы өзінің алдыңғысының үстіне келесі қабатты жаюды бастайды. Еріген әрбір қабат суый отырып және қатая отырып төменгісімен бірігеді. Бұл қабат-қабат жаю түтістің төменнен жоғары қарай тұтастай құрылысы аяқталғанша жалғасады. Бұл әдіс ресми түрде қосымша өндірістің жеті негізгі санатының бірі болып табылады және Stratasys компаниясымен алғаш рет коммерцияландырылған, Fused Deposition Modeling (FDM) деп аталатын брендік атаумен кеңінен белгілі.

Бұл процесс жедел прототиптеу мен үй иелерінің қолдануы үшін PLA мен ABS сияқты пластмассалармен ең жиі байланыстырылса да, материалды экструзиялаудың мамандандырылған түрлері металдарды қоса алғанда, басқа материалдарға да қолданылады. Автокөлік өнеркәсібі сияқты қатаң салаларда мырышты экструзия деп аталатын басқа да өндірістік үдеріс жеңіл, берік компоненттерді жасау үшін қолданылады. Мысалы Shaoyi Metal Technology бұл салада IATF 16949 сияқты қатаң сапа жүйелерінде прототиптен бастап толық көлемді өндіріске дейінгі кеңінен қамтитын қызметтерді ұсынады.

3D басып шығару экструзия жүйесінің негізгі компоненттері

Цифрлық файлды нақты затқа айналдыру үшін экструзиялық 3D принтер бір-бірімен үйлесімді жұмыс істейтін бірнеше маңызды компоненттерге сүйенеді. Бүкіл жүйенің қалай жұмыс істейтінін түсіну үшін олардың рөлдерін түсіну маңызды. Бұл бөлшектер материалды беруден бастап оны балқыту және дәл орынға орналастыруға дейінгі барлық процестерді басқарады.

Жүйенің негізгі бөлігі - экструдер , ол материалды принтерге беру үшін жауапты. Ол материалды ұстап, алға қарай итеретін қозғалтқышы бар 'суық ұшы' мен балқу процесі жүретін 'ыстық ұшы'нан тұрады. hotend өзі температураны дәл сақтау үшін қыздыру блогы мен термистордан тұрады, бұл сопло арқылы материалдың үздіксіз ағуы үшін материалдың біркелкі балқуын қамтамасыз етеді. Таспа тартылудан сақтау және жоғары сапалы басып шығару үшін hotend сапасы өте маңызды.

Келесі ноззль , балқытылған пластиктің шығарылатын кішкентай ұшы. Сопло диаметрі - бұл басып шығарудың дәлдігін анықтайтын маңызды параметр. Кіші сопло әлдеқайда нәзік детальдарды жасай алады, ал үлкен сопло тезірек басып шығарады, бірақ егжей-тегжейлігі төмен болады. филамент - бұл өзі материал. Ол шиыршықта жеткізілетін термопластикалық материал және PLA (басып шығаруға оңай), ABS (берік және ыстыққа төзімді) және PETG (беріктік пен қолданудың оңайлығының тепе-теңдігі) сияқты әртүрлі түрлерде келеді. Соңында басып шығару платформасы - бұл басып шығарылатын зат орналасатын жазық бет. Көптеген станоктарда бірінші қабаттың жабысуын жақсарту және бөлшектің суыған кезде пішінін жоғалтпау үшін осы платформа қыздырылады.

Жұмыс үрдісі: Сандық дизайннан нақты затқа дейін

Экрандағы 3D модельден ұстап алуға болатын дайын бөлшекке дейінгі саяхат анық және жүйелі жұмыс үрдісін қажет етеді. Бұл процесс сандық дизайн мен нақты шындық арасындағы қашықтықты бірнеше нақты кезеңдер арқылы жояды.

1. 3D модельді дайындау және кесу: Бұл процесс CAD бағдарламасын қолданып немесе онлайн репозиторийден түсіріп алып жасалған 3D цифровиктік модельмен басталады. Бұл модель, әдетте STL файл пішімінде болады да, содан кейін 'слауер' деп аталатын арнайы бағдарламаға импортталады. Слауер бағдарламасы 3D модельді жүздеген немесе мыңдаған жұқа горизонтальды қабаттарға бөледі және принтердің барлық қимылын, шланг жолынан бастап экструзия жылдамдығы мен температурасына дейінгі нұсқаулары бар G-code деп аталатын файл құрады.
2. Принтерді орнату және материалды орналастыру: Басып шығаруды бастамас бұрын принтерді дайындап алу керек. Оған экструдерге филамент орамасын орнату, платформаның таза және деңгейленгеніне көз жеткізу және нағыз материалға сәйкес лауазым мен құрылыс төсегін дұрыс температураға дейін алдын ала қыздыру енеді. Төсеу деңгейі дұрыс болмауы сияқты мәселелер бірінші қабаттың сәтсіз аяқталуына әкеліп, бүкіл басып шығаруды жоюы мүмкін болғандықтан, сәтті басып шығару үшін дұрыс орнату өте маңызды.
3. Жарық шығару процесі: G-code жүктеліп, принтер дайындалғаннан кейін басып шығару басталады. Принтер нұсқаулықтарды мұқият түрде орындайды, балқытылған сымды Х және Y осьтері бойынша шығару үшін экструзиялық басын жылжытады. Әрбір қабат аяқталғаннан кейін басып шығару басы жоғары қарай жылжиды немесе құрылыс платформасы келесі қабат үшін орын босату үшін Z осі бойынша төмендейді. Бұл қосымша процесс объект толығымен қалыптастырылғанша қабат-қабат қайталанады. Бұл кезең негізінен автоматтандырылған және объектінің өлшемі мен күрделілігіне байланысты бірнеше минуттан бірнеше сағатқа дейін созылуы мүмкін.
4. Суыту және бөлшекті алу: Соңғы қабат шығарылғаннан кейін принтердің қыздырғыштары өшіріледі және объект суытылуы керек. Бөлшек пен құрылыс платформасының баяу суытуына мүмкіндік беру жылулық кернеуден пайда болатын бүлінулерді немесе жарықтарды болдырмау үшін маңызды. Ол қайталанған температураға дейін суығаннан кейін дайын бөлшекті көбінесе шпатель немесе скребок көмегімен құрылыс платформасынан ұқыпты түрде алуға болады.

Кейінгі өңдеу: Дайын бөлшекті жетілдіру

3D басып шығару туралы жиі кездесетін қате түсінік — бұйым шығару пластинасынан түскі түсімен дәл сонымен аяқталады. Шындығында, басып шығарылған бұйымдардың көбісі жабдықталмаған объектіден әдемі, функционалды бөлшекке айналу үшін кейбір түрдегі өңдеуді қажет етеді. Бұл соңғы кезең көзделген сыртқы түрін, беріктігін және өлшемдік дәлдікті қамтамасыз ету үшін маңызды. Оған қосылатын қадамдар қарапайым тазалаудан бастап, одан да күрделі өңдеу әдістеріне дейінгі аралықты қамтиды.

Ең негізгі пост-өңдеу сатысы тіреулерді алу . Күрделі шеттері немесе көпірлері бар конструкциялар үшін принтер басып шығару кезінде балқыған пластиктің саңылауларын болдырмау үшін уақытша тірек құрылымдарын жасайды. Бұл тіректерді бас бөліктен ұқыпты түрде сындыру немесе кесіп алу керек. Тіректер үшін басқа, суда еритін материал қолданылатын принтерлерде оларды суда еріту арқылы өте қарапайым түрде жоюға болады. Алайда, бөлшекпен бірдей материалдан жасалған стандартты тіректерді алу кезінде одан әрі назар аударуды қажет ететін кішігірім ақаулар қалуы мүмкін.

FDM басып шығарудың бетін жақсарту және көрінетін қабат сызықтарын алып тастау үшін шламдау және тегістеу жалпы қолданылатын әдістер болып табылады. Ұстамасы үлкен қағаздан бастап, одан ұстамасы ұсақ қағазға көшу арқылы тегіс, біркелкі бет алуға болады. ABS сияқты кейбір пластиктер үшін бөлшекті ерітінді буына ұстайтын бумен тегістеу деп аталатын әдіс қолданылады, бұл сыртқы қабатты жеңіл балқытып, жылтыр, инъекциялық құю тәрізді көрініс береді. Басқа да қосымша тегістеу әдістеріне бояу, беріктікті арттыру және бөлшекті жабыстыру үшін эпоксидті қаптау немесе үлкен жинақтар жасау үшін бірнеше басып шығарылған бөлшектерді бір-біріне пісіру жатады.

Жиі қойылатын сұрақтар

1. 3D басып шығаруда экструзия процесі дегеніміз не?

3D басып шығарудағы экструзия процесі жылу берілетін сопло арқылы қатты материалды, әдетте пластик жіпті, созу арқылы оны балқытуды қамтиды. Бұл балқыған материал содан кейін құрылыс платформасына баспалдақ бойынша, қабат-қабат бақыланатын траектория бойынша жіберіледі. Әрбір қабат суыған кезде төменгі қабатпен бірігеді, сәйкесінше цифрлық модельге сәйкес үш өлшемді зат қалыптасады.

2. 3D басып шығару аяқталғаннан кейін не істеу керек?

3D басып шығару аяқталғаннан кейін бірінші қадам — бөлшек пен принтердің құрылымдық табақшасының бөлме температурасына дейін суынуын күту, бұл бұрқылдауды болдырмау үшін қажет. Суық болғаннан кейін затты платформадан ұқыпты түрде алуға болады. Алып тастаудан кейін, көбінесе қосымша өңдеу қадамдары қажет болады, мысалы, тірек құрылымдарын алып тастау, қабат сызықтарын тегістеу үшін бетін қайрау немесе эстетикалық мақсаттар үшін бояу.

3. 3D басып шығару экструзия деп есептеледі ме?

3D басып шығарудың барлық түрі экструзия емес, бірақ материалды экструдерлеу 3D басып шығару технологиясының ең кең тараған түрлерінің бірі болып табылады. 3D басып шығару немесе қосымша өндіру термині бірнеше әртүрлі процестерді қамтиды. Материалды экструдерлеу, Әдетте Біріктірілген Талшықты Модельдеу (FDM) деп белгілі, материал шүмектен өткізіліп бөлшек жасалатын 3D басып шығарудың нақты санаты.