Additiv tillverkning (AM) är ett lämpligt namn för att beskriva tekniken som bygger 3D-objekt genom att lägga till lager på lager av material, oavsett om materialet är plast, metall, betong eller något annat…..mänsklig vävnad.
Gemensamt för AM-teknik är användningen av en dator, programvara för 3D-modellering (Computer Aided Design eller CAD), maskinutrustning och material i lager. När en CAD-skiss har tagits fram läser AM-utrustningen in data från CAD-filen och lägger på eller lägger till på varandra följande lager av vätska, pulver, skivmaterial eller annat, i lager på lager för att tillverka ett 3D-objekt.
Termen AM omfattar många tekniker, inklusive undergrupper som 3D-utskrift, Rapid Prototyping (RP), Direct Digital Manufacturing (DDM), skiktad tillverkning och additiv tillverkning.
AM-tillämpningen är gränslös. Tidig användning av AM i form av Rapid Prototyping fokuserade på visualiseringsmodeller före produktion. På senare tid har AM använts för att tillverka slutprodukter i flygplan, tandregleringar, medicinska implantat, bilar och till och med modeprodukter.
Även om det är enkelt att lägga till ett tillvägagångssätt med lager på lager finns det många tillämpningar av AM-tekniken med olika grader av sofistikering för att tillgodose olika behov, bland annat:
+ som visualiseringsverktyg i design
+ som ett sätt att skapa mycket skräddarsydda produkter för konsumenter och yrkesverksamma
+ som industriell verktygstillverkning
+ för att tillverka små partier av produktionsdelar
+ en dag….produktion av mänskliga organ
På MIT, där tekniken uppfanns, finns det många projekt som stöder en rad framåtblickande tillämpningar från betong med flera strukturer till maskiner som kan bygga maskiner, medan arbetet på Contour Crafting stöder strukturer som människor kan bo och arbeta i.
Vissa ser AM som ett komplement till den grundläggande subtraktiva tillverkningen (avlägsnande av material, t.ex. borrning av material) och, i mindre utsträckning, formning (t.ex. smide). Oavsett detta kan AM ge både konsumenter och yrkesverksamma möjlighet att skapa, anpassa och/eller reparera produkter och på så sätt omdefiniera den nuvarande produktionstekniken.
Oavsett om den är enkel eller sofistikerad är AM verkligen fantastisk och beskrivs bäst genom att lägga lager på lager, oavsett om det rör sig om plast, metall, betong eller en dag … mänsklig vävnad”.
Exempel på additiv tillverkning (AM)
+ SLA
Särskilt avancerad teknik som utnyttjar laserteknik för att härda lager på lager av fotopolymerhartser (polymerer som ändrar sina egenskaper när de utsätts för ljus).
Bygget sker i en pool av hartser. En laserstråle som riktas in i hartsbassängen spårar modellens tvärsnittsmönster för det aktuella lagret och härdar det. Under byggcykeln omplaceras plattformen på vilken byggningen sker och sänks med en enda lagertjocklek. Processen upprepas tills byggnaden eller modellen är färdig och fascinerande att titta på. Specialmaterial kan behövas för att ge stöd åt vissa modellfunktioner. Modellerna kan bearbetas och användas som mönster för formsprutning, termoformning eller andra gjutprocesser.
+ FDM
Processorienterad som inbegriper användning av termoplaster (polymer som förändras till en vätska vid värmetillförsel och stelnar till en fast substans när den kyls av) som sprutas in genom indexeringsmunstycken på en plattform. Munstyckena spårar tvärsnittsmönstret för varje enskilt lager där det termoplastiska materialet härdar innan nästa lager appliceras. Processen upprepas tills byggnaden eller modellen är färdig och fascinerande att titta på. Specialmaterial kan behövas för att ge stöd åt vissa modellfunktioner. I likhet med SLA kan modellerna bearbetas eller användas som mönster. Mycket lätt att använda och häftigt.
+ MJM
Multi-Jet Modeling liknar en bläckstråleskrivare genom att ett huvud, som kan pendla fram och tillbaka (3 dimensioner-x, y, z)), innehåller hundratals små jetstrålar för att applicera ett lager av termopolymermaterial, lager för lager.
+3DP
Detta innebär att man bygger en modell i en behållare fylld med pulver av antingen stärkelse- eller gipsbaserat material. En bläckstråleskrivare applicerar en liten mängd bindemedel för att bilda ett lager. När bindemedlet har applicerats sveps ett nytt lager pulver över det tidigare lagret med mer bindemedel. Processen upprepas tills modellen är färdig. Eftersom modellen stöds av löst pulver finns det inget behov av stöd. Dessutom är detta den enda process som bygger i färger.
+ SLS
Som SLA-teknik Selektiv lasersintring (Selective Laser Sintering, SLS) använder en högpresterande laser för att smälta ihop små partiklar av plast, metall, keramik eller glas. Under byggcykeln omplaceras plattformen på vilken byggnaden byggs och sänks med en enda skikttjocklek. Processen upprepas tills byggnaden eller modellen är klar. Till skillnad från SLA-teknik behövs inget stödmaterial eftersom byggnaden stöds av osintrat material.