Понятие:
Аддитивные технологии, или 3D-печать, являются процессом создания объектов путем поэтапного добавления материала на основе цифровой модели.
• Вместо того, чтобы вырезать или формовать материал, как это делается в традиционных методах производства, аддитивные технологии начинают с пустого пространства и постепенно добавляют слои материала до создания желаемой формы.
Этот процесс позволяет создавать сложные геометрические формы и уникальные изделия, которые ранее были трудно или невозможно изготовить, путём создания трехмерных объектов путем последовательного нанесения материала слой за слоем на основе цифровой модели.
История 3D-печати:
Изобретение 3D-печати приписывается Чарльзу Халлу, который в 1984 году внедрил концепцию стереолитографии. Он зарегистрировал свое изобретение в 1986 году. Принцип работы стереолитографии заключается в том, что слои полимерной смолы отверждаются при воздействии ультрафиолетового лазера, создавая твердую трехмерную модель.
![DSC02398.jpg](https://2cifra.ru/upload/medialibrary/a3a/zuuxj8dghkhonj7jkde9uqf41ruoadjl/Чарльз Халл.jpg)
После этого, другие ученые и инженеры продолжили разрабатывать и совершенствовать технологию 3D-печати. Наиболее известной из них стала фирма Stratasys, основанная в 1988 году Скоттом Крэнтом и Хадсоном Латексом. Они разработали технологию Fused Deposition Modeling (FDM), которая позволяет печатать объекты, нанося тонкие слои пластика на основе цифровой модели.
В последующие годы технология 3D-печати продолжала развиваться и появляться новые методы и материалы для печати.
Сегодня аддитивные технологии уже нашли применение в различных отраслях, включая:
• производство прототипов • медицину • авиацию • автомобилестроение • ювелирное дело • рекламное дело
Технологии сейчас:
На 2022 год, согласно данным Wohlers насчитывалось 80 основных технологий и подтехнологий 3D-печати, поэтому далее рассмотрим только малую их часть:
1. Стереолитография (SLA): Данный метод использует ультрафиолетовый лазер для отверждения слоев фотополимерной смолы, создавая твердые трехмерные объекты.
В процессе SLA, ультрафиолетовый лазер направляется на поверхность жидкой смолы, которая затвердевает, формируя твердые слои, последовательно создающие трехмерный объект. Этот процесс может быть очень точным и позволяет создавать сложные формы и детали. Метод SLA широко используется для изготовления прототипов, а также в некоторых отраслях, таких как медицина и ювелирное производство.
2. Фотополимерное литье (PolyJet):
Эта технология использует струйки жидкой смолы, которая затем затвердевает при облучении ультрафиолетовым светом, образуя листы или слои, которые последовательно образуют окончательный объект.
![DSC02398.jpg](https://2cifra.ru/upload/medialibrary/9b6/h71uw9cfti2kwhxnycrdmmw0i6wpyhjs/Polyjet-3D-printing-process-1440x937.png)
3. Метод послойного наплавления (FDM): Технология основана на нагреве и нанесении пластичного материала в виде нити слой за слоем.
Нить пластика плавится и затем отверждается, образуя трехмерный объект. Головка принтера двигается вдоль трехмерных координат, основываясь на цифровой модели, и откладывает пластик, который затем охлаждается и становится твердым, формируя часть или объект.
Процесс FDM довольно прост и относительно быстр, и за счет использования различных типов пластика, таких как PLA или ABS, можно получить различные свойства и характеристики в итоговой печати. FDM широко используется для создания прототипов, функциональных деталей и небольших серийных производств.
4. Селективное лазерное плавление (SLM): В процессе SLM, лазерное излучение точечно или сканирующим образом плавит и сливает металлический порошок, чтобы формировать требуемую форму слоя за слоем.
![DSC02398.jpg](https://2cifra.ru/upload/medialibrary/268/5j3m4brtzlau90o0zs1cuhwchl8dw2mj/Рисунок3.jpg)
Вначале на платформе распределяется слой металлического порошка. Затем, лазерный луч точечно или сканирующим образом нагревает выбранные области порошка до температуры плавления, что приводит к слиянию металла и образованию сегмента или слоя. Этот процесс повторяется для каждого слоя до получения полного объекта.
Каждая из этих технологий имеет свои преимущества и ограничения, именно поэтому существует огромное количество разновидностей технологий 3D-печати. В каждую из них заложено определённое предназначение (например, создавать детали с повышенной прочностью или гибкостью)
В каждую из них заложено определённое предназначение (например, создавать детали с повышенной прочностью или гибкостью). Вебинары "Аддитивный Level Up" представляют собой уникальную возможность для профессионального развития в области аддитивных технологий. В рамках вебинаров вы изучите контроль геометрии, экономику внедрения АТ, подготовку к 3D-печати, генеративный дизайн и еще большой объем знаний по различным направлениям. Благодаря актуальным темам и интерактивному формату проведения, вебинары "Аддитивный Level Up" становятся настоящим катализатором для профессионального роста и достижения новых высот в мире аддитивного производства: вебинары "Аддитивный Level Up"
Функционал 3D-печати
![DSC02398.jpg](https://2cifra.ru/upload/medialibrary/c2e/x6d62wxprg380cwc8631jqx208g41nkv/Рисунок4.png)
Почему Аддитивные технологии станут нашим будущим?
Аддитивные технологии имеют ряд преимуществ:
1. Большая гибкость и свобода дизайна
Аддитивные технологии позволяют создавать сложные геометрические формы и структуры, которые сложно или невозможно реализовать с использованием традиционных методов производства. Это открывает новые возможности для инноваций в дизайне изделий.
![DSC02398.jpg](https://2cifra.ru/upload/medialibrary/7c7/1f15hx93eospn3d0asrwmf8nrjfnwyag/sla-background.jpg)
2. Сокращение времени и затрат на производство
Технология 3D-печати позволяет быстро и эффективно производить изделия на месте, без необходимости создания сложных пресс-форм или инструментов. Это позволяет сократить время производства и снизить затраты на их организацию.
3. Индивидуальное производство
Аддитивные технологии открывают широкие возможности для индивидуализации и персонализации изделий. Благодаря этому, каждый объект может быть создан с учетом уникальных требований и предпочтений конкретного пользователя.
4. Экологическая эффективность
Процесс аддитивного производства может быть более эффективным с точки зрения использования материалов и энергии. Это позволяет сократить отходы и уменьшить экологическую нагрузку на окружающую среду.
5. Инновационный потенциал
Аддитивные технологии продолжают развиваться в различных сферах, теперь с их помощью можно не только создавать новые детали, но и модернизировать старые. К примеру, используя топологическую оптимизацию и бионический дизайн можно создать более легкие детали, которые не будут проигрывать в прочности. А с помощью аддитивных технологий такой дизайн можно не только создать, но и реализовать без длительной подготовки.
![DSC02398.jpg](https://2cifra.ru/upload/medialibrary/24a/kaxd6no9zxuductdsnsudkr0ewad16kj/Рисунок6.jpg)
Все эти факторы делают аддитивные технологии очень актуальными и перспективными для будущего производства и дизайна.
6.Необходимость
В условиях кризиса зарубежных деталей аддитивные технологии становятся особенно актуальными, так как они позволяют создавать необходимые компоненты и детали прямо на месте, без необходимости их импорта. Это уменьшает зависимость от импорта и риски, связанные с ним, такие как задержки в поставках или увеличение цен.
Также снижается время и стоимость производства, что особенно важно в условиях экономического кризиса
Примеры:
На протяжении 40 лет 3D-печать развивается в различных сферах, и напечатанными по этой технологии деталями для машин или фигурками уже никого не удивить. Поэтому разберем конкретные и интересные примеры реализации аддитивных технологий.
• Гиперкар Czinger 21C, напечатанный на 3D-принтере
Гибридный гиперкар Czinger 21C – средство презентации оригинального метода автомобилестроения, который заключается в том, что сборочные линии и другие процессы традиционный процессы производства сведены к минимуму.
![DSC02398.jpg](https://2cifra.ru/upload/medialibrary/a1a/6wjz0f6fa0jhp89v6o9cqpdcmyp6x0tw/Рисунок7.jpg)
![DSC02398.jpg](https://2cifra.ru/upload/medialibrary/af3/7u45bi42eoj31dd0vp8if3ecf895q044/Рисунок8.png)
• Boeing 777X, 600 деталей двигателей для которого напечатано на 3D принтере
Boeing 777X является первым самолётом в истории, для производства двигателя которого было задействовано настолько большое количество деталей, изготовленных с помощью аддитивного производства.
![DSC02398.jpg](https://2cifra.ru/upload/medialibrary/687/8ivzlozdkq9gmnhzp8sq4np7xn2ecycj/e64e83e6c90f35356fa599cef52a030a.png)
• «Офис будущего» – Офисный комплекс в Дубае
Немаловажным является также и применение аддитивных технологий в строительстве.
Одним из самых ярких, хотя и не самым новым примером является Китайская компания Winsum специализируется на использовании портальных 3D принтеров, с помощью которых был построен офисный комплекс в Дубае. Кроме того, 3D-печать использовалась также и для изготовления некоторых деталей интерьера.
![DSC02398.jpg](https://2cifra.ru/upload/medialibrary/272/zjdjvudan8nhaesmtclsqpq0yue3z6x9/original.jpg)
Перспективы:
АТ остаются перспективными даже спустя 40 лет после создания, их популяризация приводит к увеличению исследований на эту тему, из чего следует рост числа качественного оборудования и материалов, поэтому спрос на квалифицированных специалистов в этой области растет с каждым годом.
Онлайн-курс «Аддитивные технологии - инструмент для импортозамещения» позволит вам погрузиться в мир аддитивных технологий и изучить их с нуля. Обучение предлагает обширную информацию, которая затрагивает все аспекты и особенности 3D-печати, а главным преимуществом является профессиональное обучение от высококвалифицированных преподавателей. Подробнее
В настоящее время появляется все больше программ дополнительного профессионального образования, которые помогают повысить свою квалификацию и открыть для себя мир 3D-технологий. Специалисты, владеющие навыками проектирования и производства с использованием АТ, могут быть востребованы в различных отраслях, начиная от авиации и медицины, заканчивая архитектурой и промышленным дизайном.