Výhody laserovej aditívnej výroby

Keď už hovoríme o aditívnej výrobe, niektorí ľudia o nej možno nepočuli, ale pokiaľ ide o jej ďalší názov: 3D tlač, potom nikto nevie.
V skutočnosti názov „aditívna výroba“ lepšie vystihuje povahu tohto spôsobu spracovania. Od staroveku až po súčasnosť sa dá povedať, že ľudia, aby si uvedomili účel „spracovania primitívnych materiálov do tvarov, ktoré potrebujeme“, vynaložili veľké úsilie. Od doby kamennej, štiepania dreva na oštepy, sekania kameňa na sekery, až po neskoršie sústruženie, frézovanie, vŕtanie, zrážanie hrán, až po elektrochemické, chemické, vysokoteplotné spracovanie, proces síce pokročil, ale myšlienka je stále rovnaká, tzn. , prostredníctvom rôznych spôsobov, spracovanie materiálov ako celku určitej časti stripovania alebo rozkladu.
Dôvod, prečo sa aditívna výroba nazýva epochálnou technológiou, je ten, že je to skôr proces „stavebných blokov“, s použitím práškových materiálov ako surovín, prostredníctvom spôsobu tlače vrstvy po vrstve, aby sme vytvorili objekt, ktorý potrebujeme. Ak je tradičnou technológiou spracovania „odčítanie“, potom aditívnu výrobu možno označiť za „sčítanie“. Jeden je „od niečoho k ničomu“ a druhý je „od ničoho k niečomu“, čo je revolučná zmena v myslení priemyselnej výroby.
Flexibilita a všestrannosť laserov a vysoký stupeň voľnosti aditívnej výroby možno povedať, že ide o priamu kombináciu. Proces selektívneho nanášania laserom (Selective Laser Melting Deposition, SLM), laser sa môže stať vysokovýkonným a vysokokvalitným zdrojom tepla pre aditívnu výrobu, či už ide o kov, plasty, keramiku a iné materiály, môže byť roztavený laserom. a vrstvenie po vrstvách a nakoniec vytvorenie požadovanej 3D štruktúry. Ďalšou technológiou tvarovania vytvrdzovania svetlom (Stereo litografický prístroj, SLA) je tvarovanie vytvrdzovaním ožarovaním tekutou fotocitlivou živicou prostredníctvom ultrafialového svetla alebo laserového lúča. Od bodu k čiare a od čiary k povrchu sa vytvorí požadovaná trojrozmerná štruktúra.
Diely na výrobu laserových aditív s jemnou štruktúrou a vynikajúcim výkonom sa bežne používajú v leteckom a kozmickom priemysle, v automobilovom námorníctve, v zdravotníctve a v zdravotníctve a v iných odvetviach, ktoré vyžadujú vysokú presnosť a výkon produktov. Je to spôsobené nasledujúcimi výhodami výroby laserových aditív oproti tradičným režimom spracovania:
01 Presnosť efektu
Keďže aditívna výroba sa skladá z vrstvy po vrstve, požadovanú geometriu môžete navrhnúť v softvéri vopred. Pri spracovaní nemusí pomôcť myšlienka „odčítania“ pre detailnú štruktúru obrobku, prípadne štruktúru dutiny (síce dnes už existujú aj technológie laserového vnútorného gravírovania, ale väčšinou sa to týka len priehľadných materiálov, existujú obmedzenia). Ale pre aditívnu výrobu možno aj tú najjemnejšiu štruktúru začať od konca „piesku do veže“, aby sa dosiahol efekt spracovania.
02 Dá sa prispôsobiť a zároveň zovšeobecniť
Samotná technológia aditívnej výroby je vysoko flexibilná a možno ju prispôsobiť špecifickým potrebám. Napríklad na lekárskej scéne si zubní pacienti potrebujú prispôsobiť zubnú protézu, všeobecné produkty sa nedajú dokonale prispôsobiť prípadu, je možné ich prispôsobiť na výrobu súvisiacich produktov. Pre veľké zariadenia Severozápadná polytechnická univerzita tiež použila proces výroby laserových aditív na výrobu rebier krídel zo zliatiny TC4 s dĺžkou viac ako 3 metre pre COMAC C919. Aditívne výrobné údaje sú podporované softvérom, ktorý umožňuje dokonalú replikáciu geometrie, veľkosti a štruktúry objektu za kontrolovaných podmienok spracovania.
03 Vysoká spotreba materiálu
Aditívna výroba je skutočne „bezstratové spracovanie“. V tradičnom zmysle spracovania proces „odčítania“ znamená, že rezanie, sústruženie a gravírovanie nevyhnutne vyprodukuje určité množstvo odpadu. Technológia aditívnej výroby priamo na vyžiadanie pri spracovaní materiálov teoreticky dokáže realizovať, koľko materiálu je potrebné na prípravu koľko, čím sa znižuje tvorba odpadu. Aj keď súčasné náklady na aditívne spracovanie nemožno ignorovať, „nedeštruktívne spracovanie“ bude trendom budúceho vývoja.
Hovorí sa, že výroba laserových aditív je dobrá, nakoniec, kde je to dobré?

V roku 2022 je podiel aditívnej výroby v troch top odvetviach, resp. letecký, medicínsky, automobilový priemysel. Ako môžete vidieť, pokiaľ ide o náklady, súčasná aditívna výroba má stále určité obmedzenia, kvôli ktorým nie je vhodná na propagáciu v odvetviach, ktoré nemajú dostatočne vysoké ziskové marže. Namiesto novej metódy spracovania poskytuje aditívna výroba určitý druh „myslenia“ s rozšírenou hodnotou pre spracovateľský priemysel. Dokonalá integrácia laserovej technológie a aditívneho spracovania sa neobmedzí len na súčasné SLM, SLA a iné techniky spracovania, ale má aj potenciál otvoriť ďalšie procesné režimy na ceste „sčítania“.