Produkcja przyrostowa (AM) to odpowiednia nazwa dla opisania technologii, które budują obiekty 3D poprzez dodawanie warstwa po warstwie materiału, niezależnie od tego, czy materiałem tym jest plastik, metal, beton, czy też…..tkanka ludzka.
Wspólne dla technologii AM jest użycie komputera, oprogramowania do modelowania 3D (Computer Aided Design lub CAD), sprzętu maszynowego i materiału warstwowego. Po stworzeniu szkicu CAD, sprzęt AM wczytuje dane z pliku CAD i układa lub dodaje kolejne warstwy cieczy, proszku, materiału arkuszowego lub innego, w sposób warstwa po warstwie, w celu wytworzenia obiektu 3D.
Termin AM obejmuje wiele technologii, w tym takie podzbiory jak druk 3D, szybkie prototypowanie (RP), bezpośrednia produkcja cyfrowa (DDM), produkcja warstwowa i produkcja addytywna.
Zastosowanie AM jest nieograniczone. Wczesne zastosowanie AM w formie Rapid Prototyping koncentrowało się na przedprodukcyjnych modelach wizualizacyjnych. Ostatnio AM jest wykorzystywana do wytwarzania produktów końcowych w samolotach, uzupełnieniach dentystycznych, implantach medycznych, samochodach, a nawet produktach modowych.
Podczas gdy dodawanie warstwy do warstwy jest proste, istnieje wiele zastosowań technologii AM o różnym stopniu zaawansowania w celu zaspokojenia różnorodnych potrzeb, w tym:
+ narzędzie do wizualizacji w projektowaniu
+ środek do tworzenia wysoce zindywidualizowanych produktów dla konsumentów i profesjonalistów
+ jako oprzyrządowanie przemysłowe
+ do produkcji małych partii części produkcyjnych
+ jeden dzień….produkcja ludzkich organów
W MIT, gdzie technologia ta została wynaleziona, realizowane są projekty wspierające szereg przyszłościowych zastosowań, od betonu o wielu strukturach po maszyny, które mogą budować maszyny; natomiast prace w Contour Crafting wspierają struktury, w których ludzie mogą żyć i pracować.
Niektórzy postrzegają AM jako uzupełnienie fundamentalnej produkcji substraktywnej (usuwanie materiału, jak np. wiercenie) i w mniejszym stopniu formowania (jak kucie). Niezależnie od tego, AM może zaoferować zarówno konsumentom, jak i profesjonalistom, dostępność do tworzenia, dostosowywania i/lub naprawiania produktów, a w procesie, redefiniowania obecnej technologii produkcji.
Czy to proste, czy wyrafinowane, AM jest rzeczywiście AMazing i najlepiej opisane w dodawaniu warstwa po warstwie, czy to w plastiku, metalu, betonie lub pewnego dnia… tkance ludzkiej”.
Przykłady wytwarzania addytywnego (AM)
+ SLA
Bardzo zaawansowana technologia wykorzystująca technologię laserową do utwardzania warstwa po warstwie żywicy fotopolimerowej (polimer, który zmienia właściwości pod wpływem światła).
Powstanie następuje w basenie z żywicą. Wiązka laserowa, skierowana do basenu żywicy, śledzi wzór przekroju poprzecznego modelu dla danej warstwy i utwardza go. Podczas cyklu budowania, platforma, na której odbywa się budowanie, jest przesuwana, obniżając się o grubość pojedynczej warstwy. Proces powtarza się aż do ukończenia budowy lub modelu, który jest fascynujący do oglądania. Specjalistyczny materiał może być potrzebny, aby dodać wsparcie do niektórych cech modelu. Modele mogą być obrabiane i używane jako wzory do formowania wtryskowego, termoformowania lub innych procesów odlewania.
+ FDM
Proces zorientowany na wykorzystanie materiałów termoplastycznych (polimer, który zmienia się w ciecz po zastosowaniu ciepła i krzepnie w ciało stałe po ochłodzeniu) wstrzykiwanych przez dysze indeksujące na platformę. Dysze kreślą wzór przekroju poprzecznego dla każdej warstwy, przy czym materiał termoplastyczny twardnieje przed nałożeniem kolejnej warstwy. Proces ten powtarza się aż do ukończenia budowy lub modelu, którego oglądanie jest fascynujące. Specjalistyczny materiał może być potrzebny, aby dodać wsparcie do niektórych cech modelu. Podobnie jak w przypadku SLA, modele mogą być obrabiane lub używane jako wzory. Bardzo łatwy w użyciu i fajny.
+ MJM
Multi-Jet Modeling jest podobny do drukarki atramentowej w tym, że głowica, zdolna do poruszania się tam i z powrotem (3 wymiary-x, y, z)) zawiera setki małych dysz do nakładania warstwy materiału termopolimerowego, warstwa po warstwie.
+3DP
Wiąże się to z budową modelu w pojemniku wypełnionym proszkiem z materiału opartego na skrobi lub gipsie. Głowica drukarki atramentowej nakłada wahadłowo niewielką ilość spoiwa, tworząc warstwę. Po zastosowaniu spoiwa, nowa warstwa proszku jest omiatana nad poprzednią warstwą z zastosowaniem większej ilości spoiwa. Proces ten powtarza się aż do ukończenia modelu. Ponieważ model jest podtrzymywany przez luźny proszek, nie ma potrzeby stosowania podpór. Dodatkowo, jest to jedyny proces, który buduje w kolorach.
+ SLS
Podobnie jak technologia SLA, selektywne spiekanie laserowe (SLS) wykorzystuje laser o dużej mocy do łączenia małych cząstek plastiku, metalu, ceramiki lub szkła. Podczas cyklu budowania, platforma, na której budowana jest konstrukcja, jest przesuwana, obniżając się o grubość pojedynczej warstwy. Proces ten powtarza się do momentu ukończenia budowy lub modelu. W przeciwieństwie do technologii SLA, materiał podporowy nie jest potrzebny, ponieważ konstrukcja jest podtrzymywana przez niespiekany materiał.