Як зробити 3D-друк кращим
Зважаючи на те, що технології 3D-друку дедалі більше стають опорою сучасних виробничих операцій, виробники оригінального обладнання (OEM), будинки програмного забезпечення, фабрики 3D-друку та контрактні виробники прагнуть вдосконалити ефективність та повторюваність цих методів виробництва. Варіативність 3D-друку виробів є основною проблемою менеджменту протягом десятиліть. Інженери та менеджери з виробництва приділяють особливу увагу консистенції продукції щодо точності розмірів та властивостей матеріалу, таких як пористість, міцність, температура та хімічна стійкість.
Сучасні рівні узгодженості у 3D-друці - також відомі як «виробництво добавок» - достатні для багатьох продуктів. Вони включають форми, іграшки, стоматологічні пристрої, оптичні лінзи, окуляри, друковані плати (ПХД), деякі антени та датчики, а також невагомі металеві та пластикові запасні частини для локомотивів, важкого промислового обладнання, літаків та військового обладнання.
Однак це все ще відносно невелика частина потенційного ринку, де цю технологію виробництва можна застосувати, якщо можна підвищити узгодженість її випуску. Розуміючи це, галузь виробництва добавок починає повномасштабний штурм проблеми. Напад - це три зусилля із використанням апаратного, програмного забезпечення та систем управління для зменшення варіативності друкованих об’єктів.
Апаратне забезпечення. Поліпшити результати 3D-друку важко, не враховуючи апаратне забезпечення самих принтерів (наприклад, двигунів, друкувальних голів, лазерів), а також апаратних пристроїв, таких як датчики температури, датчики вологості та рентгенівські камери для контролю якості ловити помилки шар за шаром під час процесу друку. Velo3D, каліфорнійський виробник принтерів, є одним із прикладів компанії, машини якої можуть контролювати металеві деталі під час процесу друку. Завдяки використанню датчиків, принтери можуть бути доповнені системою, яка контролює такі речі, як рівень кисню, вологість та невикористаний рівень порошку. Цей рівень видимості та контролю дозволяє їм досягти вищих урожаїв та більшої повторюваності для багатьох видів продукції без необхідності подальшої обробки (доопрацювання продукту після виходу з 3D-принтера).
Зусилля для вдосконалення процесу друку можуть також включати звичайні (субтрактивні) виробничі інструменти, які використовуються для поліпшення консистенції шар за шаром. Машини 3DEO, іншого каліфорнійського виробника принтерів, мають датчики, що використовують дані в режимі реального часу про точність розмірів та параметри процесу для оптимізації відбитків. На основі цих даних машини 3DEO використовують ріжучий інструмент (мікро-фрезерний верстат), який обробляє краї та внутрішні елементи, такі як решітки та отвори, для досягнення необхідних допусків та бажаних геометрій. Обрізка робиться шар за шаром.
Програмне забезпечення та дані. Штучний інтелект та машинне навчання також відіграють важливу роль у процесі вдосконалення продукції з 3D друком. Вони використовуються для оптимізації конфігурації матеріалів, конструктивних особливостей, налаштувань принтера, процесів друку та умов навколишнього середовища для виготовлення виробу. Ці технології можуть створювати цикли зворотного зв'язку із виробництвом, які автоматично усувають дефекти при друку та можуть значно зменшити невідповідність вихідних даних на принтерах та з часом.