Aditivní výroba (AM) je vhodný název pro technologie, které vytvářejí 3D objekty přidáváním vrstvy po vrstvě materiálu, ať už se jedná o plast, kov, beton nebo jeden den……lidská tkáň.
Společným znakem technologií AM je použití počítače, softwaru pro 3D modelování (Computer Aided Design nebo CAD), strojního vybavení a vrstvení materiálu. Jakmile je vytvořen náčrtek CAD, zařízení AM načte data ze souboru CAD a vrství nebo přidává postupné vrstvy kapaliny, prášku, deskového nebo jiného materiálu, a to způsobem vrstva po vrstvě, aby byl vyroben 3D objekt.
Termín AM zahrnuje mnoho technologií včetně podmnožin, jako je 3D tisk, rychlé prototypování (RP), přímá digitální výroba (DDM), vrstvená výroba a aditivní výroba.
Použití AM je neomezené. Rané využití AM v podobě rychlého prototypování se zaměřilo na předvýrobní vizualizační modely. V poslední době se AM používá k výrobě výrobků pro konečné použití v letadlech, zubních výplních, lékařských implantátech, automobilech a dokonce i v módních výrobcích.
Přestože je přidávání přístupu vrstva na vrstvu jednoduché, existuje mnoho aplikací technologie AM se stupni sofistikovanosti, které splňují různé potřeby, včetně:
+ vizualizačního nástroje v designu
+ prostředku k vytváření vysoce přizpůsobených výrobků pro spotřebitele i profesionály
+ jako průmyslové nástroje
+ k výrobě malých sérií výrobních dílů
+ jednoho dne….výroba lidských orgánů
Na MIT, kde byla tato technologie vynalezena, probíhá řada projektů podporujících řadu pokrokových aplikací od vícestrukturního betonu po stroje, které mohou stavět stroje; zatímco práce ve společnosti Contour Crafting podporují struktury, v nichž mohou lidé žít a pracovat.
Někteří si představují AM jako doplněk k základové subtraktivní výrobě (odebírání materiálu, jako je vrtání materiálu) a v menší míře k tváření (jako je kování). Bez ohledu na to může AM nabídnout spotřebitelům i profesionálům přístup k vytváření, přizpůsobování a/nebo opravám výrobků a v tomto procesu nově definovat současnou výrobní technologii.
Ať už jednoduchá nebo sofistikovaná, AM je skutečně AMazing a nejlépe ji popisuje přidávání vrstvy na vrstvu, ať už v plastu, kovu, betonu nebo jednoho dne… lidské tkáni“.
Příklady aditivní výroby (AM)
+ SLA
Velmi špičková technologie využívající laserovou technologii k vytvrzování vrstvy po vrstvě fotopolymerní pryskyřice (polymer, který mění vlastnosti při vystavení světlu).
K sestavení dochází v bazénu pryskyřice. Laserový paprsek namířený do bazénu pryskyřice vytyčí vzor průřezu modelu pro danou vrstvu a vytvrdí ji. Během cyklu sestavování se mění poloha platformy, na které se sestavuje, a snižuje se o tloušťku jedné vrstvy. Proces se opakuje, dokud není sestavení nebo model dokončen a fascinující na pohled. K přidání podpory některým prvkům modelu může být zapotřebí specializovaný materiál. Modely lze opracovat a použít jako vzory pro vstřikování, tepelné tvarování nebo jiné procesy odlévání.
+ FDM
Proces orientovaný na použití termoplastických (polymer, který se působením tepla mění na kapalinu a po ochlazení tuhne na pevnou látku) materiálů vstřikovaných přes indexovací trysky na platformu. Trysky vytyčují vzor průřezu pro každou jednotlivou vrstvu, přičemž termoplastický materiál před nanesením další vrstvy ztuhne. Proces se opakuje, dokud není stavba nebo model dokončen a fascinující na pohled. K přidání podpory některým prvkům modelu může být zapotřebí specializovaný materiál. Podobně jako u SLA lze modely obrábět nebo použít jako vzory. Velmi snadné použití a super.
+ MJM
Multi-Jet Modeling se podobá inkoustové tiskárně v tom, že hlava, schopná pohybovat se tam a zpět (3 rozměry – x, y, z)), obsahuje stovky malých trysek, které nanášejí vrstvu termopolymerního materiálu vrstvu po vrstvě.
+3DP
Jedná se o stavbu modelu v nádobě naplněné práškem buď na bázi škrobu, nebo sádry. Hlava inkoustové tiskárny raketoplánem nanese malé množství pojiva a vytvoří vrstvu. Po nanesení pojiva se přes předchozí vrstvu přetře nová vrstva prášku s nanesením dalšího pojiva. Proces se opakuje, dokud není model kompletní. Vzhledem k tomu, že model je podepřen sypkým práškem, není potřeba žádná podpěra. Navíc se jedná o jediný proces, který staví v barvách.
+ SLS
Něco jako technologie SLA Selektivní laserové spékání (SLS) využívá vysoce výkonný laser k tavení malých částic plastu, kovu, keramiky nebo skla. Během cyklu sestavování se mění poloha platformy, na které se sestavuje, a snižuje se o tloušťku jedné vrstvy. Proces se opakuje, dokud není sestava nebo model dokončen. Na rozdíl od technologie SLA není zapotřebí podpůrný materiál, protože sestava je podepřena nespékaným materiálem.