Co to jest solidna produkcja o dowolnym kształcie?

Solid Freeform Fabrication (SFF) to produkcja określonych części i komponentów bez potrzeby stosowania niestandardowych form i matryc. Wytwarzane są w dowolnym procesie przy użyciu plików komputerowych i starannie kontrolowanego sprzętu do ich budowania warstwa po warstwie. Dostępnych jest kilka metod, z których wszystkie opierają się na komputerowym wspomaganiu projektowania (CAD) i narzędziach kontroli procesu. Tworzywa sztuczne, metale i żywice mogą być wykorzystywane do tworzenia różnorodnych w pełni funkcjonalnych i użytecznych trójwymiarowych komponentów i prototypów.

Stosowane są cztery popularne typy produkcji brył swobodnych. Rozpoczynają się od wygenerowania pliku komputerowego dokładnie przedstawiającego obiekt, który ma być wyprodukowany w trzech wymiarach. Komputer dzieli obiekt na serię plasterków w oparciu o grubość materiałów, które zostaną użyte do produkcji, i podaje je do jednostki produkcyjnej. Nakłada plasterki jeden po drugim, budując obiekt, aż będzie gotowy.

Jedną z opcji jest selektywne spiekanie laserowe, w którym laser stapia sproszkowane materiały w celu uzyskania każdej warstwy. W produkcji przedmiotów laminowanych komputer tworzy szereg warstw i łączy je ze sobą. Stereolitografia wykorzystuje platformę zatopioną w kałuży żywicy. Platforma jest wystawiana na działanie światła ultrafioletowego w celu utwardzenia warstwy, a następnie opuszczana, aby można było powtórzyć proces. Gdy platforma opada, obiekt nabiera kształtu.

Inną formą produkcji brył swobodnych jest modelowanie osadzania topionego. Wykorzystuje podgrzany plastik, który jest przeciskany przez dyszę, aby utworzyć warstwę. Każda kolejna warstwa odbudowuje się na ostatniej podczas utwardzania, tworząc gotowy, solidny obiekt. Najlepsza metoda produkcji może zależeć od użytych materiałów i rodzaju wytwarzanego przedmiotu.

Uniwersytety stosują w badaniach i rozwoju produkcję w formie stałej, gdzie inżynierowie pracują również nad nowymi technologiami, aby proces był szybszy i tańszy. Może to obejmować badania nad całkowicie nowymi metodami produkcji, z których niektóre mają na celu udostępnienie ich konsumentom końcowym. Na przykład, zamiast kupować produkty, konsumenci mogą kupować pliki, które są przesyłane do ich osobistych drukarek trójwymiarowych i błyskawicznie uzyskują wydruk.

Producenci wykorzystują tę technologię w tworzeniu prototypów i niestandardowych komponentów. Na przykład tworzenie unikalnych narzędzi może być znacznie bardziej opłacalne dzięki tej metodzie. Istnieją również zastosowania wojskowe do produkcji litych elementów swobodnych, z ciągłymi badaniami i rozwojem w kontekście obronnym. Kariera w tej dziedzinie jest bardzo zróżnicowana, a dyplom ukończenia studiów jest zwykle wymagany do pracy w solidnej produkcji dowolnych form.