עיבוד פוסט אוטומטי בהדפסת תלת מימד – החלק האחרון בפאזל

Share on facebook
Share on twitter
Share on linkedin
Share on telegram
Share on whatsapp
Share on email
פרסומת
תכנון תשתיות רפואיות


3D Insider נתמך על ידי מודעות ומרוויח כסף מקליקים, עמלות ממכירות ודרכים אחרות.

אחת האיכויות הטובות ביותר של הדפסת תלת מימד כשיטת ייצור חלופית היא שהיא מתאימה בצורה חלקה לרוב התהליכים האוטומטיים. הדפסת תלת מימד יכולה לרוץ כמעט אוטומטית במשך מספר שעות ודורשת התערבות מינימלית של המפעיל.

עם זאת, יש שלב מכריע בהדפסת תלת מימד שחומרי שיווק רבים נוטים להמעיט – עיבוד לאחר. שלבי הפוסט-עיבוד בפועל ישתנו בהתאם לחומר ההדפסה התלת-ממדי שאיתו אתה עובד או למטרת היצירה. בכל מקרה, היכולת לבצע אוטומציה לאחר העיבוד בהחלט תביא את הדפסת התלת מימד לרמה הבאה של רלוונטיות בייצור.

מדוע יש צורך בעיבוד לאחר

מעמד לטלפון ולטאבלט מתכוונן

מי שיש לו הבנה רדודה של הדפסת תלת מימד עשוי לחשוב שמדובר במכונה קסומה כלשהי. אתה מפעיל מודל תלת ממדי, מחכה להדפסתו ויוצא עם יצירה מוגמרת לחלוטין. זה רחוק מהמציאות. כמעט כל עבודת הדפסה תלת ממדית אחת תדרוש עבודה ניכרת בעיבוד לאחר.

מומחים מסוימים אף יתארו את העיבוד שלאחר מכן כ"סוד המלוכלך "של הדפסת תלת מימד – הצעד שנשמר מוסתר בחדרים האחוריים מכיוון שהם סטייה מהתדמית המרכזית של הטכנולוגיה.

יש צורך בהדפסת פוסט בגלל מספר גורמים. כמעט כל שיטות ההדפסה בתלת מימד ידרשו שימוש במבני תמיכה במיוחד עבור דגמים מורכבים מאוד. זו תוצאה טבעית של שיטת שכבה אחר שכבה לפיה הדפסת תלת מימד בונה את המודל הדיגיטלי במרחב האמיתי.

הסרה של מבני תמיכה יכול לקחת המון עבודה בין אם אתה מדפיס עם נימה מפלסטיק, שרף או מתכת. חברות ייצור מכנות זאת צעד שדורש כלים. מבנים תומכים אלה יצטרכו להיחתך ואת החלקים הנותרים יהיה מוחלק וליטוש. זו עבודה מדויקת שבדרך כלל צריכה להיעשות ביד מכיוון ששאר החלקים ניזוקים בקלות.

במקרה של הדפסת שרף, יש לכבס את היצירה המוגמרת ולרפא אותה לאחר מכן. עבור הדפסה תלת ממדית מתכתית מבוססת קלסר, עיבוד שלאחר מכן כרוך בכריכה וחטט על ידי חשיפת ההדפסה המוגמרת לטמפרטורות גבוהות.

במסגרות מסחריות, השלב הסופי של עיבוד לאחר העיבוד הוא מריחת צבע, צבע או שכבה שקופה להגנה. זהו צעד די קל אך צריך להיעשות ברמה גבוהה של עקביות ואיכות.

לאחר העיבוד של הדפסת תלת מימד קשה לאוטומציה בגלל הרמה הגבוהה של כישלון. במקרה של הסרת תמיכה יתכנו וריאציות ממקרה למקרה שידרשו מיומנות ורמת שיקול דעת מסוימת. ביצוע שינויים כלשהם בעיצוב ידרוש גם שינויים עבור שלב העיבוד לאחר. זה הוכיח כמאתגר מספיק כדי להפוך את העיבוד שלאחר מכן לצוואר הבקבוק של הדפסת תלת מימד לתהליך ייצור לגיטימי.

אפשרויות להדפסת תלת מימד אוטומטית לאחר עיבוד

אוטומציה של עיבוד לאחר חלקי מדפסות תלת מימד עדיין נחשבת לטכנולוגיה לא שגרתית או חדשנית. ככאלה, אין גישה או שיטה אחת הנחשבים כסטנדרט בענף הייצור. אלה כמה מהאפשרויות הטכנולוגיות שקיימות כרגע.

1. עיבוד פוסט מונע על ידי AI

קוד-תכנות

מעצם טבעו הדפסת תלת מימד מייצרת חלקים המשתנים מאוד מבחינת הצורה, הגודל והמורכבות. פתרון מתאים לאחר העיבוד חייב להיות מסוגל להסתגל בהתאם. עם זאת, כמה מערכות אוטומטיות לאחר עיבוד משתמשות בשילוב של חיישנים, עיבוד נתונים ובינה מלאכותית.

זו הגישה בה נוקטת חברת AM-Flow ההולנדית. חברת ייצור המתמקדת במושגי תעשיה 4.0, AM-Flow מפתחת את טכנולוגיית הפוסט-עיבוד האוטומטית שלה מאז שנת 2018 וכעת מציעה חבילה שלמה של פתרונות מקצה לקצה לייצור דיגיטלי.

המערכת מתחילה בניקוי חלקים מודפסים בתלת מימד לפני שהם נשלחים למודול AM-Vision. מודול זה מצויד בעשר מצלמות המאפשרות זיהוי מהיר ואוטומטי. החלק ממוין ואז נשלח למחלקות המתאימות לגימור נוסף ולצביעה. אחד הדברים הטובים ביותר בטכנולוגיה זו הוא שהיא מונעת על ידי AI למידה עצמית שמזרז את התהליך.

2. החלקה של אדים כימיים

החלקה של אדים היא אפשרות לאחר עיבוד שניתן לעשות בבית, אם כי היא מוגבלת רק לשימוש אצטון ל- ABS. לפחות שתי חברות פיתחו טכנולוגיה המשתמשת באותו רעיון למגוון רחב יותר של חומרי הדפסת תלת מימד.

טכנולוגיות ייצור תוספים מתוצרת בריטניה גיבשו את מערכת PostPro3D להחלקת אדים כימיים. תהליך זה תוכנן לעבודה עם חלקים המיוצרים משיטות הדפסה תלת מימד מבוססות שחול או מבוסס אבקה ותואם לחומרים הנדסיים כמו ניילון ו- ULTEM.

חברה גרמנית בשם DyeMansion נוקטת גישה דומה עם מערכת ה- PowerFuse S שלה. זוהי מערכת לולאה סגורה שיכולה להחליק חלקים מודפסים בתלת מימד עשויים פולימרים קשים או נימים גמישים כמו TPU או TPE.

3. הסרת תמיכה

הסרת תומכים היא אחת הדרישות העיקריות של עיבוד לאחר, במיוחד עבור הדפסים עם דגמים מורכבים ותלויים. PostProcess Technologies האמריקאית המציאה דרך להסיר תמיכה אוטומטית לפחות עבור הדפסים שנעשו באמצעות FDM.

הגישה של PostProcess היא רבת פנים. הם משתמשים בשילוב של תוכנות מונעות AI, יישום כימיקלים כדי לסייע בהסרת התמיכה וגימור באמצעות זרמי סילון גבוה. זהו תהליך מורכב ורב שלבים, אך הכל תוכנן להיות אוטומטי לחלוטין. פלטפורמת "AUTOMAT3D" מרשימה במיוחד מכיוון שניתן לשפר את התוכנה ברציפות באמצעות "מתכונים" נוספים.

4. סילוק אבק אוטומטי

גשר-עינויים-מבחן

תהליכי הדפסת תלת מימד מבוססי אבקה הם מהמהירים ביותר בתחום ייצור התוספים. עם זאת, יש לה שלב חיוני לאחר עיבוד הנקרא depowdering. זהו הסרת אבקת עודף מהחלק המוגמר, כולל אלה הלכודים בחללים הפנימיים שלו.

חברה גרמנית בשם סולוקון העלתה דרך לבצע אוטומציה של צעד זה. מערכת ה- SFM-AT800 שלהם משתמשת בתנודות מבוקרות באמצעות שילוב של סיבוב ציר ממונע ותדרים רחבים כדי להסיר באופן שיטתי עודף אבקה מחלק מודפס בתלת מימד. לאחר מכן הוא מנוקה לחלוטין באמצעות אוויר דחוס. המערכת תוכננה לחלקים מבוססי אבקה עשויים מתכות כמו טיטניום או אלומיניום.

5. עיבוד לאחר שלבים רב עבור חלקי מתכת

הדפסת תלת מימד עם מתכת עשויה בהחלט להיות הגבול האחרון בייצור תוספים. אם זה עובד בצורה אמינה, הדפסת תלת מימד ממתכת עשויה להפוך שיטות עיבוד מתכת מסורתיות מיושנות כגון יציקה וכרסום.

למרות שלדפוס תלת ממדי מתכת יש דרישות מינימליות לכלי עבודה, הוא עדיין זקוק לעיבוד שלאחר מכן. חלקים מודפסים תלת-ממדיים עשויים לכלול תומכים שיש להסיר. קיימת גם העובדה שתהליכי הדפסת תלת מימד מתכתיים הם לרוב על בסיס אבקה, מה שאומר שיש לחלק את החלקים ולהבריח אותם.

החברה האוסטרית Hirtenberger Engineered Surfaces (שנרכשה כיום על ידי רנה) הגיעה לתהליך Hirtisation עבור חלקים מודפסים בתלת מימד. זהו תהליך בן שלושה שלבים שכולל הסרת מבני תמיכה, הפחתת חספוס פני השטח וליטוש ברמה גבוהה כדי לייצר גימור חלק במיוחד.

על פי החברה, תהליך ההרטטיזציה תואם כמעט לכל המתכות וסגסוגות המתכת המשמשות להדפסת תלת מימד ויכול לסיים גיאומטריות מורכבות מדי לשיטות עיבוד אוטומטיות אחרות.

רנה מוכרת את הטכנולוגיה הזו בצורה של מודולים סגורים ומשולבים לחלוטין שיכולים להכיל חלקים מרובים לכל ריצה. זמן העיבוד יכול לנוע בין 30 דקות למספר שעות בהתאם לגודל החלק והמורכבות. החברה טוענת כי המודולים הם כה אינטואיטיביים שאין צורך בהכשרה מיוחדת להפעלתם.

מחשבות אחרונות

אין להכחיש את הפוטנציאל של הדפסת תלת מימד כשיטת ייצור חלופית. מעולם לא הייתה טכנולוגיה עם רמה כה גבוהה של חופש עיצוב וכלכלה מעשית אפילו להזמנות בנפח נמוך. עם זאת, הצורך בעיבוד שלאחר מכן מנע ממנו להשתלב לחלוטין בתהליכי ייצור אוטומטיים.

כדי שהדפסת תלת מימד תהייה ראויה למעמד של תעשיה 4.0, יש לבצע אוטומטית את שלבי העיבוד שלאחר העיבוד שלה. כמה חברות כבר החלו לעבוד על הבעיה הזו. די ברור שיש בשלב זה המון מקום לשיפור.

אַזהָרָה; לעולם אין להשאיר מדפסות תלת מימד ללא השגחה. הם עלולים להוות סכנת בטיחות אש.



קישור לכתבת המקור – 2021-06-15 03:04:04

Share on facebook
Facebook
Share on twitter
Twitter
Share on linkedin
LinkedIn
Share on telegram
Telegram
Share on whatsapp
WhatsApp
Share on email
Email
פרסומת
תכנון תשתיות רפואיות

עוד מתחומי האתר