3D Štampa Flashcards
Proizvodne tehnologije se, na osnovu principa za dobijanje
završne geometrije, mogu podeliti u četiri osnovne grupe:
Tehnologije obrade deformisanjem;
Tehnologije spajanja materijala;
Tehnologije obrade skidanjem materijala;
Tehnologije aditivne proizvodnje.
Tehnologije za obradu deformisanjem
polaze od početne geometrije - pripremaka, koji su najčešće prizmatičnog ili rotacionog oblika.
Prema definisanom planu obrade i upotrebom prethodno definisanih alata, završna geometrija predmeta postiže se deformisanjem materijala, primenom mehaničkih sila i različitih vrsta kalupa.
Tehnologije spajanja materijala
omogućavaju spajanje - čvrsto vezivanje, pojedinih
komponenata u cilju formiranja funkcionalnih sklopova koji su namenjeni obavljanju specifičnih zadataka.
tehnologija obrade skidanjem materijala
pripremak obično ima prizmatičan ili rotacioni oblik i od punog je materijala. Prema definisanom planu obrade i korišćenjem prethodno definisanih alata, završna geometrija predmeta se postiže skidanjem materijala.
tehnologije aditivne proizvodnje
ne koriste pripremak, tj. materijal, u nekoj inicijalnoj geometrijskoj formi, već se do završne geometrije dolazi dodavanjem ili očvršćavanjem materijala, u tankim slojevima.
Fotopolimerizacija u kadi (Vat Photopolymerization)
Predstavlja selektivno očvršćavanje tečnog fotopolimera
u kadi, pod dejstvom svetlosnog
izvora.
Fuzija praškastog supstrata (Bed powder fusion)
Selektivno očvršćavanje praškastog supstrata primenom spoljašnjeg izvora zračenja.
Ekstrudiranje materijala (Material extrusion)
Selektivno deponovanje materijala
kroz otvor mlaznice.
Direktna 3D štampa (Material jetting)
Selektivno deponovanje kapljica gradivnog
materijala i materijala za
oslonce.
Vezivna 3D štampa (Binder jetting)
Selektivno deponovanje tečnog vezivnog
sredstva na praškasti supstrat.
Laminacija folija (Sheet lamination)
Slepljivanje folija načinjenih od odabranih
materijala, u čvrstu celinu.
Deponovanje materijala primenom
usmerene energije (Directed energy deposition)
Fuzija materijala topljenjem, primenom
usmerene toplotne energije.
1.3 Aditivna proizvodnja i alternativni nazivi
Automatizovana izrada (Automated Fabrication - Autofab)
Izrada tela složene geometrije (Solid Freeform Fabrication)
Stereolitografija ili 3D štampa (Stereolithography/3D Printing)
Brza izrada prototipova (Rapid Prototyping)
Aditivna proizvodnja (Additive Manufacturing)
Prednosti aditivne proizvodnje
Jedna od ključnih karakteristika kojima se odlikuju AM tehnologije jeste upotreba
računara u celokupnom toku procesa izrade radnih predmeta, iz čega proizilazi niz
prednosti.
-Proizvoljna složenost geometrije bez dodatnih troškova
-Proizvoljna raznolikost proizvodnog programa
-Mogućnost izrade gotovih sklopova
-Minimalno vreme obuke
-Neograničene mogućnosti za oblikovanje proizvoda
-Minimalno rasipanje materijala
-Mogućnost kombinovanja materijala
Celokupan tehnološki tok se realizuje u šest
karakterističnih koraka
Faza pretprocesiranja
- generisanje digitalnog 3D modela
- konvertovanje podataka o digitalnom 3d modelu u standardni format
- orijentacija modela, korekcije, dopune, generisanje oslonaca..
- Podesavanje tehnoloskih parametara na masini
Faza procesiranja
5. Procesiranje
- Postprocesiranje
Za generisanje digitalnog 3D modela mogu biti korišćeni:
- CAD softverski sistemi
- Matematički podaci
- Reverzibilni inženjering
- Podaci o poprečnim presecima
- Medicinski podaci
Fotopolimeri
visokomolekularni spojevi sastavljeni od velikog broja
atomskih grupa (monomera) povezanih hemijskim, tj. kovalentnim vezama. U fotopolimere
spadaju oni polimeri koji očvršćavaju pod dejstvom spoljašnjeg elektromagnetnog
(EM) zračenja, iz različitih delova EM spektra:
Gama zračenja;
Rendgenskog zračenja;
Mlaza elektrona;
Ultraljubičastog zračenja;
Svetlosti iz vidljivog spektra.
Fotoinicijatori
molekuli koji, usled apsorpcije svetlosti određene talasne
dužine, emituju reaktivne čestice koje ubrzavaju proces polimerizacije;
Tečni monomeri i oligomeri
molekuli male molekulske mase koji su sposobni
da stupaju u reakciju sa identičnim ili različitim molekulima male molekulske
mase, radi formiranja polimera;
U sastav formulacije
fotopolimera ulaze tri ključne komponente:
Fotoinicijatori – molekuli koji, usled apsorpcije svetlosti određene talasne
dužine, emituju reaktivne čestice koje ubrzavaju proces polimerizacije;
Tečni monomeri i oligomeri – molekuli male molekulske mase koji su sposobni
da stupaju u reakciju sa identičnim ili različitim molekulima male molekulske
mase, radi formiranja polimera;
Aditivi (stabilizatori, pigmenti, itd).
Polimerizacija
Polimerizacija je proces ulančavanja malih molekula – monomera, u veće molekule
– polimere
Proces se odvija kroz tri karakteristične faze:
Inicijaciju;
Propagaciju;
Terminaciju.
Pod dejstvom zračenja UV lasera, talasne dužine (koje)
300-400 nm
Faza terminacije može da nastupi u slučaju:
Rekombinacije – dva polimerna lanca se spajaju posredstvom dva slobodna radikala
Disproporcije – u kojoj dolazi do međusobnog poništavanja radikala;
Okluzije – slobodni radikal ostaje okružen očvrslim polimerom, te tako biva onemogućen
da stupa u reakcije.
Za pokretanje procesa katjonske
fotopolimerizacije koriste se
katjonski fotoinicijatori
U fazi propagacije kod katjonske fotopolimerizacije dolazi do
formiranja jonskih veza između katjona i monomera
Aditivi su supstance koje se dodaju polimerima u cilju poboljšanja njihovih
mehaničkih, hemijskih i fizičkih svojstava. U tipične aditive spadaju:
Punioci;
Plastifikatori;
Stabilizatori;
Koloranti;
Aditivi za smanjenje gorivosti.
Punioci
Punioci se dodaju radi poboljšanja zatezne i pritisne čvrstoće polimera, otpornosti
na habanje, toplotne stabilnosti, i dr.
U materijale koji se koriste za punioce spadaju
drveno brašno (fino mlevena piljevina), pesak, staklo, glina i neki sintetički polimeri.
Plastifikatori
Dodavanjem plastifikatora poboljšava se fleksibilnost i žilavost polimera, dok se, sa
druge strane, umanjuju tvrdoća i krutost.
Stabilizatori
Stabilizatori doprinose očuvanju mehaničkih svojstava polimera, koja bi, tokom
vremena, bila narušena pod uticajem spoljašnje sredine.