1. 3D bosib chiqarish uchun kompozit uskunalarning umumiy ko'rinishi
3D bosib chiqarish texnologiyasi, inqilobiy qo'shimchalar ishlab chiqarish usuli sifatida, ishlab chiqarish sanoatida tobora muhim ahamiyat kasb etmoqda. Materiallarni qatlam bo'ylab yig'ish orqali u an'anaviy qoliplarga muhtoj bo'lmasdan murakkab nozik qismlarni tezda ishlab chiqarishga, ishlab chiqarish aylanishini qisqartirishga, materiallardan foydalanishni yaxshilashga, xarajatlarni kamaytirishga va murakkab qismlarni tayyorlashda an'anaviy ishlab chiqarish texnologiyasining cheklovlarini buzishga qodir. Ayniqsa, kichik hajmdagi murakkab qismlarni ishlab chiqarish va dizaynni optimallashtirishda 3D bosib chiqarish texnologiyasi kuchli bozor raqobatbardoshligini namoyish etdi va ishlab chiqarish innovatsiyasini rag'batlantirishda asosiy kuchga aylandi.
Kompozit materiallar zamonaviy ishlab chiqarishda ham muhim rol o'ynaydi, odatda turli xil xususiyatlarga ega bo'lgan ikki yoki undan ortiq materiallardan iborat bo'lib, nisbati va tuzilishini optimallashtirish orqali ular qo'shimcha ishlash va yaxshilashga erishadilar. Ular yuqori quvvat, past zichlik, korroziyaga chidamlilik, yuqori haroratga chidamlilik va boshqalar bilan ajralib turadi. Ular aerokosmik, avtomobil ishlab chiqarish, tibbiy asboblar va boshqa sohalarda keng qo'llaniladi, og'irlikni kamaytirish, samaradorlikni oshirish, strukturaning mustahkamligi va ish faoliyatini yaxshilashga yordam beradi.
Yuqori{0}}aniqlikdagi, yuqori unumdorlikka ega qismlarga talab ortib borayotganligi sababli, 3D bosib chiqarish texnologiyasi va kompozit materiallar kombinatsiyasi muqarrar tendentsiyaga aylandi. 3D-bosma kompozit uskunalar kompozit qismlarni tez va aniq ishlab chiqarishi hamda ishlab chiqarish sanoatini o'zgartirish va modernizatsiya qilishga yordam beradi. Bu texnologiya nafaqat yuqori{5}}sohalarda murakkab qismlarga qoʻyiladigan qatʼiy talablarga javob beradi, balki ilmiy tadqiqot va taʼlim, maishiy elektronika va madaniy ijod kabi boshqa sohalar uchun ham innovatsion imkoniyatlarni taqdim etadi.
Hozirgi vaqtda stereolitografiya (SLA), selektiv lazerli sinterlash (SLS) va eritilgan yotqizish (FDM) kabi turli xil 3D bosib chiqarish texnologiyalari ishlab chiqilgan. FDM texnologiyasi arzon narxlardagi afzalliklari, oddiy tayyorlash protseduralari va materiallarning keng doirasiga qo'llanilishi tufayli bozorda eng ko'p qo'llaniladigan 3D bosib chiqarish texnologiyalaridan biriga aylandi. Polimer 3D bosib chiqarish jarayoni past bosib chiqarish xarajati, kam energiya iste'moli, katta hajm va yuqori bosib chiqarish tezligiga qarab, asta-sekin ommaviy ishlab chiqarishni amalga oshirish va an'anaviy plastmassa ishlab chiqarish jarayonlari bilan raqobatlashmoqda. Plastmassa qismlarni ommaviy ishlab chiqarishda kukunli qatlam jarayonlari qo'llanildi, DLP va CLIP kabi tezkor fotopolimerizatsiya texnologiyalari kichik partiyalar ishlab chiqarish uchun fotopolimerizatsiya 3D bosib chiqarish imkonini beradi, bunda kam energiya sarfi va yuqori qismlarning ishlashiga e'tibor qaratiladi. Materiallarni ekstrusion 3D bosib chiqarish jarayoni ham etuklik sari ketmoqda, ishlanmaga yuqori-tezlik, katta{10}}oʻlchovli uskunalar qoʻllanildi.
2. Sanoat rivojlanishining umumiy ko'rinishi
2.1 3D bosma kompozit materiallar uskunasining rivojlanish tarixi
Mahalliy 3D bosib chiqarish texnologiyasining rivojlanish tarixi fan va texnologiyaning ajoyib dostoniga o'xshaydi, u son-sanoqsiz kashshoflarning donoligi va jasoratini qayd etadi va Xitoy ilm-fani va texnologiyasining keyingi bosqichdan oshib ketishgacha bo'lgan buyuk sakrashiga guvoh bo'ladi. 1980, dunyodagi birinchi 3D bosib chiqarish patenti Yaponiyada tug'ildi, u ilm-fan va texnologiyaning olovi uchquniga aylandi. 3D bosib chiqarish texnologiyasi. Xitoyda professor Yan Yongnian 1988 yilda Tsinghua universitetida lazerli tezkor prototiplash markazini tashkil etdi, u Xitoyning tezkor prototiplash texnologiyasining asoschisi bo'ldi va Xitoyning 3D bosib chiqarish texnologiyasini rivojlantirish uchun mustahkam poydevor yaratdi. O'shandan beri Xitoyda 3D bosib chiqarish texnologiyasining rivojlanish sur'ati asta-sekin tezlashdi. 1993, Xitoyning 3D bosib chiqarish sanoatining rasmiy ishga tushirilishini belgilab, Xitoyning birinchi 3D bosib chiqarish kompaniyasi tashkil etildi. 1994, Sian Jiaotong universiteti professori Lu Bingheng o'zini kuchli ilmiy tadqiqotlar va ishlanmalarga bag'ishlay boshladi. Xitoyning 3D bosib chiqarish texnologiyasining mustaqil innovatsiyasi uchun.
21-asrda Xitoyning 3D bosib chiqarish texnologiyasi yanada jadal rivojlanishga olib keldi. 2010, Huazhong Fan va Texnologiya Universiteti professori Shi Yusheng jamoasi sanoat-navbati 1,2mx1,2m bo'lgan qo'shimchalar ishlab chiqarish uskunasini muvaffaqiyatli ishlab chiqdi, bu Xitoyning o'sha paytdagi eng katta sohasi bo'lgan ish maydoni bo'lib, kuchli {6} 3D bosib chiqarish uskunalarini ishlab chiqarish. 2011, Professor Shi Yusheng jamoasi, o'zining mukammalligi tufayli 2011 yilda professor Shi Yusheng jamoasi o'zining ajoyib texnologiyasi tufayli samolyotlar, sun'iy yo'ldoshlar va aerobuslar uchun katta va murakkab titanium qotishma qismlaridan quyma mumi qoliplarini yasadi. Xitoyning 3D bosib chiqarish texnologiyasi xalqaro aerokosmik sohasida yuqori-va xalqaro maqtovga sazovor boʻldi. 2013, Xitoyning 3D bosib chiqarish alyansi rasmiy ravishda tashkil etildi, bu Xitoyning 3D bosib chiqarish sanoati qoʻshma rivojlanish va hamkorlik innovatsiyalarining yangi bosqichiga oʻtishni boshlaganini, shuningdek, yangi platforma yaratish, texnologik manbalar almashinuvi va bozorni qayta integratsiyalashuvi uchun yangi platforma yaratish. 2017-yilda Xi'an Zhimong Xitoyning birinchi elektron nurli metall 3D bosib chiqarish tizimi ZcompleX3 ni ishga tushirdi, bu Xitoyning e{22}}metall 3D bosib chiqarish sohasidagi texnologik bo‘shliqlarni to‘ldirib, Xitoyga yuqori metall bosib chiqarish texnologiyasida yangi cho‘qqilarni zabt etish imkonini berdi. Kunming Fan va Texnologiya Universitetining ishlab chiqarish markazi 2018-yilda Kunming Texnologiya Universitetining qoʻshimchalar ishlab chiqarish markazi yordamida oʻsha paytdagi eng katta yagona 3D bosib chiqarish mashinasini ishlab chiqarishni muvaffaqiyatli sinovdan oʻtkazdi{30}}oʻsha paytdagi SLM jarayoni natijasida hosil boʻlgan eng yirik yagona kompleks titanium qotishma qismini ishlab chiqardi, bu esa Xitoyning hunarmandchilik va mahoratini toʻliq namoyish etdi. titanium qotishmasidan 3D bosib chiqarish texnologiyasi. 2020, Xitoy Koinot Texnologiyalari Akademiyasi (CAST) birinchi "Kosmosda 3D bosib chiqarish" tajribasini muvaffaqiyatli yakunladi, bu ham doimiy tolali mustahkamlangan kompozit materiallardan 3D bosib chiqarish boʻyicha dunyodagi birinchi tajriba boʻlib, aerospace texnologiyasi sohasida Xitoyning birinchi 3D bosib chiqarish tajribasini belgilab beradi. 2020-yilda Xitoy Koinot Texnologiyalari Akademiyasi birinchi “Kosmosda 3D bosib chiqarish” tajribasini muvaffaqiyatli yakunladi, bu ayni paytda uzluksiz tolali mustahkamlangan kompozit materiallarni dunyodagi birinchi 3D bosib chiqarish- bo‘lib, aerokosmik sohasida 3D bosib chiqarish texnologiyasini qo‘llashda katta yutuq bo‘ldi hamda yangi kosmik texnologiyalarni tadqiq etish va yangi texnologiyalarni rivojlantirishni ta’minlaydi.
2.2 Kompozit materiallar uskunasining rivojlanish holati
Kompozit materiallarning bugungi fan va texnologiya sohasida qoʻllanilishi keng koʻlamli va chuqur -taʼkidlanadi va uning noyob ishlash afzalliklari uni koʻplab sohalarda ajralmas asosiy materialga aylantiradi. Aerokosmik sohada kompozit materiallar dastlabki-yuk ko'tarmaydigan-konstruksiyadan bugungi kunning asosiy{4}}yuk ko'taruvchi tuzilmasiga katta o'zgarishlarni boshdan kechirdi. Masalan, qanotlar va fyuzelyajlar ishlab chiqarishda kompozitlarni qo'llash nafaqat samolyotlarning og'irligini keskin kamaytirdi, balki ularning strukturaviy mustahkamligi va chidamliligini sezilarli darajada oshirdi. Mudofaa sanoati sohasida kompozitlar ham muhim rol o'ynaydi. Yengil zirhli transport vositalari, yashirin samolyotlar, raketalar va raketalar va boshqa jihozlar kompozit materiallarda keng qo'llaniladi, ularning yuqori quvvati, past zichligi, yaxshi yashirin ishlashi va boshqa xususiyatlari tufayli jihozlarning jangovar samaradorligi va omon qolish qobiliyatini samarali oshirishi mumkin. Yangi energiya vositalari, energiya saqlash, fotovoltaik va boshqa rivojlanayotgan sohalarda kompozit materiallar ham qo'llash uchun katta imkoniyatlarni ko'rsatdi. Yangi energiya vositalarini ishlab chiqarishda kompozit materiallar korpusda, akkumulyator qobig'ida va ishlab chiqarishning boshqa qismlarida ishlatilishi mumkin, bu esa avtomobilning og'irligini kamaytirishga, masofani yaxshilashga yordam beradi, shu bilan birga avtomobilning xavfsizligi va qulayligini oshiradi. Ushbu sohalarning jadal rivojlanishi bilan kompozit materiallarga bozor talabi o'sishda davom etadi, bu 3D bosma kompozit uskunalarni rivojlantirish uchun keng maydonni ta'minlaydi.
3. 3D Printing Kompozit uskunalari sanoati zanjiri panoramasi
3.1 Bozor miqyosi
3.1.1 Global 3D bosib chiqarish bozori hajmini tahlil qilish
Buyuk Britaniyaning VoxelMatters kompaniyasi tomonidan e'lon qilingan "Metal AM" hisobotining ma'lumotlariga ko'ra, global 3D bosib chiqarish sanoatini tadqiq qilishga yo'naltirilgan, 2022 yilda global metall 3D bosib chiqarish bozori miqyosi taxminan 2,861 milliard dollarni tashkil etdi, shundan apparat, materiallar va xizmatlar bozori miqyosi 1,476 milliard dollarni, mos ravishda 398 million dollarni va 98 million dollarni tashkil etdi. yiliga-26% o'sish-. 2032 yilga kelib 3D bosma mahsulotlarning global bozori 2022-2032 yillarda CAGR 30,3% ga o'sishi 40 milliard dollardan oshishi kutilmoqda. Hisobot, shuningdek, global metall 3D bosib chiqarish sohasida o'nta yetakchi kompaniyani, xususan, EOS, SLM Solutions, 3D Systems, Desktop Metal, GE Additive, BLT, Velo3D, DMG Mori, TRUMPF va HBDni aniqlaydi, ular global metall 3D bosib chiqarish texnologiyasini rivojlantirish va bozorni kengaytirishda muhim rol o'ynaydi. va bozorni kengaytirish.
3.1.2 Xitoyning 3D bosib chiqarish bozori miqyosi tahlili
Xitoyda 3D bosib chiqarish bozori kuchli hayotiylikni ko'rsatmoqda va bozor ulushi bo'yicha beshta etakchi kompaniyalar Luen Thai, Stratasys, EOS, GE va 3D Systems bo'lib, ularning hech biri 20% dan oshmaydi, bu sanoatning nisbatan past konsentratsiyasini va bozordagi shiddatli raqobatni aks ettiradi va shu bilan birga sanoatning ulkan rivojlanishi uchun signaldir. So'nggi yillarda Xitoyning ishlab chiqarish korxonalari o'zlarining asl ishlab chiqarish jarayonlarini almashtirish yoki optimallashtirish uchun 3D bosib chiqarish texnologiyasini faol ravishda o'zlashtirmoqda, shu bilan ularning ishlab chiqarish intellektini oshirmoqda va hukumatning Xitoyning ishlab chiqarish mahsulotlarini o'zgartirish va modernizatsiya qilish bo'yicha shoshilinch talabini qondirmoqda. Bozor miqyosi nuqtai nazaridan, Xitoyning 3D bosib chiqarish sanoatining miqyosi yildan-yilga barqaror o'sish tendentsiyasini ko'rsatdi va uning o'sish sur'ati umumiy global o'sish sur'atlaridan bir oz tezroq, bu esa Xitoyning 3D sanoatining dunyo ulushiga ega bo'lishiga olib keladi.
Hozirgi vaqtda Xitoyning 3D printer sanoatining ko'lami yildan-yilga oshib bormoqda va o'sish sur'ati umumiy global o'sish sur'atlaridan bir oz tezroq, shuning uchun Xitoyning 3D sanoatining dunyodagi ulushi ortib bormoqda. Oldinga qarab, aviatsiya, avtomobilsozlik, tibbiy asbob-uskunalar va boshqa sohalarning jadal rivojlanishi sharoitida 3D printer bozori talabi juda katta va bozor hajmi tez kengayish tendentsiyasini ko'rsatadi.
3.2 3D Chop etish uskunasi
3.2.1 FDM/FFF
FDM (Fused Deposition Molding) texnologiyasi keng tarqalgan bo'lib qo'llaniladigan 3D bosib chiqarish texnologiyasi sifatida filamentli materiallar isitiladi va eritiladi, so'ngra kompyuter tomonidan boshqariladigan-yo'lga ko'ra ko'krak orqali qatlam-qatlam ekstrude qilinadi va qatlamlanadi. Ushbu texnologiya uskunalar va bosma materiallarning arzonligi, oddiy tayyorlash jarayoni va keng assortimentdagi materiallarga chop etish uchun yaroqliligi afzalliklari bilan ushbu bosqichda bozorda eng ko'p qo'llaniladigan 3D bosib chiqarish texnologiyalaridan biriga aylandi va ko'plab sohalarda o'zining mukammal qo'llanilishini namoyish etdi.
Stratasys F370®CR FDM® kompozit printeri yuqori samarali{1}}3D printerdir. U mustahkamlik va chidamlilik jihatidan ustun boʻlgan qismlarni ishlab chiqarish uchun ishlatiladigan ABS-CF10 va FDM Neylon-CF10 kabi yuqori-mustahkam kompozitlar va muhandislik{5}}navbatdagi materiallarning keng assortimentini bosib chiqarishni qoʻllab-quvvatlaydi. Printerda o'zgaruvchan qism zichligi funktsiyasi mavjud bo'lib, u qismning turli xil foydalanish talablariga muvofiq qism ichidagi strukturaviy zichlikni moslashuvchan tarzda sozlashi mumkin, bu qismning ishlashini kafolatlash uchun materiallardan foydalanishni optimallashtirish va moddiy isrofgarchilikni kamaytirish uchun. Uning katta qurilish maydoni (355 mm x 254 mm x 355 mm) yuqori mustahkamlikdagi armatura, moslamalar va ishlab chiqarish asboblarini ishlab chiqarish uchun{15}}katta qismlarni chop etish imkonini beradi. Bundan tashqari, mashina ishlab chiqarish jarayonini raqamli boshqarish va monitoring qilish, samaradorlik va boshqaruv aniqligini oshirish uchun ishlab chiqarishni amalga oshirish tizimlari bilan interfeysga ega.
Markforgedning Mark Two va FX20 printerlari uzluksiz uglerod tolasi bilan mustahkamlangan polimerlar- uchun moʻljallangan boʻlib, bu dizayn xususiyati ularga qismlarning mustahkamligi va yengilligi muhim boʻlgan joylarda muhim afzallik beradi. Printerlar termoplastiklar, neylon va uzluksiz uglerod tolalarini o'z ichiga olgan keng assortimentdagi materiallarga chop etish imkoniyatiga ega va bu materiallarning kombinatsiyasida chop etish orqali qismning ishlashini optimallashtirish uchun turli materiallarning xususiyatlaridan to'liq foydalanish mumkin. Misol uchun, ba'zi qismlarni ishlab chiqarishning aerokosmik sohasida printerdan foydalanish bir vaqtning o'zida qismlarning strukturaviy mustahkamligini ta'minlashi, ularning og'irligini sezilarli darajada kamaytirishi, yonilg'i samaradorligini va samolyotning ish faoliyatini yaxshilashi mumkin. Xizmat robotlari sohasida ham ushbu printerlar keng ko‘lamli ilovalarga ega bo‘lib, robotlar uchun engil, yuqori quvvatli strukturaviy komponentlarni ishlab chiqarishi, robotning umumiy og‘irligini kamaytirishi, harakat unumdorligini va energiya samaradorligini oshirishi, shu bilan birga xarajatlarni pasaytirish va ish faoliyatini yaxshilash kabi ikki tomonlama maqsadlarga erishish mumkin. aerokosmik sanoati uchun mos bo'lgan doped lazer sinterlash jarayoni. Aerokosmik, avtomobilsozlik, tibbiyot va boshqa sohalar uchun mos bo'lgan lazer sinterlash jarayoni.
Arevo Labs va 9T Labs robot tizimlari murakkab geometriyalarni ishlab chiqarish uchun FDM texnologiyasining innovatsion ilovalarini ifodalaydi. Bu tizimlar qisqa{2}}tolali kompozitlar va CF/PA12 kompozitlarini samarali chop etish va egri sirtlarda murakkab geometriyalarni ishlab chiqarish uchun olti-o‘qli robototexnikadan foydalanadi. Misol uchun, Arevo Labs tomonidan PEEK/CF kompozitlarini chop etish uchun ishlab chiqilgan robot tizimi murakkab egri yuza va ichki tuzilmalarga ega qismlarni ishlab chiqarish imkonini berish uchun murakkab uch o‘lchovli bo‘shliqlarga bosib chiqarish materialini to‘g‘ri joylashtirish uchun oltita o‘qli robotning chaqqonligi va yuqori-aniqlikdagi harakat nazoratidan foydalanadi. Ushbu texnologiya geometrik shakllarni ishlab chiqarishda an'anaviy 3D bosib chiqarish uskunasining cheklovlarini yo'qotib, aerokosmik, avtomobilsozlik va boshqa sohalarda ba'zi maxsus qismlarni ishlab chiqarish uchun mutlaqo yangi yechim taqdim etadi. 9T Labs CF/PA12 kompozit materiallarini egri sirtlarga joylashtirish qobiliyatini namoyish etdi, shuningdek, egri shakldagi qismlarni yuqori darajada texnik yordam bilan ta'minlaydi{1}3} aeromotor pichoqlari, avtomobil g'ildiraklari tugunlari va boshqa komponentlarni ishlab chiqarish kabi talablar.
Continous Compositesning CF3D™ jarayoni inqilobiy uzluksiz tolali 3D bosib chiqarish texnologiyasidir. Ushbu noyob jarayon qimmatbaho qoliplar yoki pechlarga ehtiyojni yo'qotadi, quruq tolalar ustida chop etish va ularni in-situ qatron bilan singdirish uchun sanoat robotlaridan foydalanish orqali ishlab chiqarish xarajatlari va uskunaning murakkabligini sezilarli darajada kamaytiradi. Texnologiya aerokosmik toifadagi uglerod tolalari, shisha tolalar yoki aromatik poliamid tolalari kabi yuqori-samimiyatli uzluksiz tolalarni ishlab chiqarishda qo‘llaniladi, bu yuqori samarali tolalarning mexanik ishlashi afzalliklarini to‘liq o‘ynashi va yuqori mustahkamlik va yuqori qattiqlikka ega kompozit qismlarni ishlab chiqarish imkonini beradi. Masalan, aerokosmik sanoatda konstruktiv qismlarni ishlab chiqarishda CF3D™ jarayoni aerokosmik sanoatida yuqori unumdorlik va engil qismlarga qo‘yiladigan qattiq talablarga javob beradigan qanotlar va fyuzelyaj ramkalari kabi engil, yuqori quvvatli qismlarni ishlab chiqarish uchun ishlatilishi mumkin.
Yuqoridagi uskunalardan tashqari, o'z sohalarida muhim rol o'ynaydigan boshqa ko'plab FDM texnologiya uskunalari mavjud. Masalan, Ultimaker{1}}D printeri yuqori qattiqlik va eskirishga chidamliligiga ega bo‘lgan kremniy nitridi zarralarini o‘z ichiga olgan kompozit materiallar bilan chop etishi mumkin va sanoat mashinalarida, qoliplarda va hokazolarda aşınmaya bardoshli qismlar- kabi aşınmaya bardoshli qismlarni ishlab chiqarishda foydalanish mumkin. issiqlikka chidamli qismlar{{5}. Zmorph 2.0 3D printerlari esa kimyo va elektronika sanoatida potentsial qo'llanilishi mumkin bo'lgan yuqori{8}}harorat va korroziyaga-bardoshli keramika qismlari kabi maxsus keramik xususiyatlarga ega qismlarni chop etish uchun keramik pastalardan foydalanadi. Modellarni loyihalash va chop etish uchun bu qurilmalar ko‘pincha ochiq manbali dasturlar (masalan, Blender va Ultimaker Cura) bilan birlashtiriladi. Ochiq manbali dasturiy taʼminotni qoʻllash-foydalanuvchilarga chop etish parametrlarini sozlash va model dizaynida yanada moslashuvchan boʻlish imkonini beradi, bu esa foydalanish chegarasini pasaytiradi va FDM texnologiyasining keng qoʻllanilishi va innovatsion rivojlanishiga yordam beradi.
3.2.2 SLA
Yorug'lik{0}}qoliplash (SLA) texnologiyasi yuqori aniqlikdagi 3D bosib chiqarish texnologiyasi bo'lib, uning printsipi fotosensitiv polimer monomerlarini mustahkamlovchi zarrachalar yoki tolalar bilan aralashtirish va ultrabinafsha nurlarning o'ziga xos to'lqin uzunliklari nurlanishi ostida fotoinisiator polimerni tez sur'atda monopoliyalash reaksiyasini keltirib chiqaradi{3} ularni suyuq holatdan qattiq holatga aylantiradi, so‘ngra ular rejalashtirilgan yo‘lga muvofiq qatlam-qavat ustiga birin-ketin yig‘iladi va natijada kerakli uch o‘lchamli mahsulotlarni hosil qiladi.
SLA texnologiyasi juda yuqori aniqlikka ega va juda yuqori o'lchamli aniqlik va silliq sirt sifatiga ega qismlarni ishlab chiqarishi mumkin va zargarlik buyumlari, nozik qoliplar, tibbiy asbob-uskunalar va boshqa sohalar kabi juda yuqori aniqlikni talab qiladigan sohalarda keng qo'llanilishi mumkin. Zargarlik buyumlarini ishlab chiqarishda SLA texnologiyasi aniq namunalarni taqdim etish uchun keyingi quyish yoki qayta ishlash uchun murakkab va nafis zargarlik buyumlari modellarini aniq chop etishi mumkin, bu zargarlik buyumlari dizayni va ishlab chiqarish tsiklini sezilarli darajada qisqartirishi, mahsulot sifati va dizayn erkinligini oshirishi mumkin. Aniq qolip ishlab chiqarish nuqtai nazaridan, SLA texnologiyasi qolipning o'lchov aniqligi va sirt sifatini ta'minlash uchun yuqori-aniqlikdagi qolip yadrolari va bo'shliqlarini ishlab chiqarishi mumkin, shu bilan inyeksion kalıplanmış mahsulotlarning sifati va mustahkamligini yaxshilaydi. Tish protezlari, eshitish apparati qobiqlari va boshqa kichik tibbiy asboblar kabi tibbiy asboblarni ishlab chiqarish uchun SLA texnologiyasi insonning fiziologik tuzilishiga yuqori aniqlik bilan mos keladigan mahsulotlarni ishlab chiqarishi mumkin, tibbiy asboblardan foydalanish va qulaylikni oshiradi.
Biroq, SLA texnologiyasi ham ba'zi cheklovlarga ega. Hozirgi vaqtda yorug'lik bilan davolash uchun mos bo'lgan polimer qatroni matritsasi turlari nisbatan cheklangan bo'lib, bu texnologiyani turli xil materiallarning ishlash talablari sohasida qo'llashni ma'lum darajada cheklaydi. Qatronlar matritsasining turini cheklash tufayli u ba'zi maxsus qismlarning materialning mexanik xususiyatlari, issiqlikka chidamliligi, kimyoviy barqarorligi va boshqa jihatlari bo'yicha talablariga javob bera olmaydi. Bundan tashqari, bosib chiqarish jarayonida qisqa tolali armatura qo'shilsa, tolaning cho'kishi bilan bog'liq muammolar yuzaga kelishi mumkin, bu kompozit materialning notekis ichki tuzilishiga olib kelishi mumkin, bu esa bosilgan qismlarning ishlashi va sifati barqarorligiga ta'sir qiladi. Ushbu cheklovlarni bartaraf etish uchun tadqiqotchilar SLA texnologiyasini qo'llash doirasini kengaytirish va uning bosib chiqarish sifatini yaxshilash uchun doimiy ravishda yangi fotosensitiv qatron materiallari va tolalarni mustahkamlash texnologiyalarini o'rganmoqdalar.
3.2.3 LDM/DIW
To'g'ridan-to'g'ri Ink Writing (DIW) texnologiyasi: Bu keramika, metallar va boshqa nozik materiallardan 3D bosilgan qismlarni ishlab chiqarish uchun ishlatiladigan ekstruziya texnologiyasidir.DIW uskunasi arzon va dizaynerlar tomonidan tez prototiplash uchun mos keladi. Liquid Deposition Molding (LDM) sifatida ham tanilgan Direct Ink Writing (DIW) texnologiyasi 3D bosib chiqarish uchun noyob ekstruziya texnologiyasidir.
LDM/DIW texnologiyasida qoʻllaniladigan xom ashyo maʼlum darajada suyuqlikka ega boʻlgan eritmalar, pastalar yoki gidrogellar koʻrinishidagi kompozitlar boʻlib, ular soʻnggi isitish, ultrabinafsha nurlar (UV) nurida quritish yoki faol moddalar qoʻshilishi- yoʻli bilan tuzatiladi va shakllanadi.
Ushbu jarayonning muhim afzalligi - funktsional va kompozitsion gradientli qismlarni ishlab chiqarish qobiliyati. Ba'zi maxsus dastur stsenariylarida, masalan, biotibbiyot sohasida sun'iy bo'g'inlarni ishlab chiqarish va elektron sohada funktsional gradient material qurilmalarini ishlab chiqarish, turli qismlarning funktsional talablarini qondirish uchun turli xil materiallar tarkibi yoki ishlash gradientlari bo'lgan qismlar talab qilinadi. LDM / DIW texnologiyasi turli xil materiallarni aralashtirish jarayonida ekstruziya miqdorini va aralashtirish nisbatlarini aniq nazorat qilishi mumkin. Biroq, bosib chiqarish jarayonida chop etish kallagini tiqilib qolmaslik uchun katta nisbatli va yuqori tarkibga ega bo'lgan tolalar qo'shilmasligi kerak.
3.2.4 SLS/SLM
Selektiv lazer sinterlash (SLS) - bu kukunlarni tanlab eritish uchun lazer tomonidan ishlab chiqarilgan issiqlikdan foydalanadigan 3D bosib chiqarish usuli. Polimer matritsasi va kukunning mustahkamlovchi tolalari aralashmasidan foydalanib, lazerning 3D modeliga ko'ra, isitishning ma'lum bir mintaqasida kukunning ko'ndalang kesma shaklini, nisbatan past polimer kukunining erish nuqtasini, kompozit tarkibiy qismlarga erishish uchun matritsani va mustahkamlashni bog'lash. Yuqori sirt aniqligi, qo'llab-quvvatlovchi tuzilmalarni oson olib tashlash va materiallarni qayta ishlash SLS kalıplamasining afzalliklari hisoblanadi. Biroq, bu usulning muammosi shundaki, aralash kukundagi ikkita materialning zichligi odatda har xil bo'lib, yog'ingarchilik hodisasiga moyil bo'ladi va mahsulot tarkibi bir xil emas. Bundan tashqari, SLS xom ashyoning zarracha hajmiga nisbatan qat'iy talablarga ega, shuning uchun 20-250 mkm uzunlikdagi qisqa tolalardan umumiy foydalanish va kompozit materialning mexanik xususiyatlari cheklangan yaxshilanishga ega.
4 Kelajakdagi rivojlanish
Texnologik rivojlanish kompozit sanoatini havo transporti bozorida yangi imkoniyatlar ochishga undamoqda. Taxminan 150 km masofani bosib o'tishga ega barcha-elektr eVTOL samolyotlaridan foydalanadigan-shaharlararo havo taksi xizmatlari (AAM bozori) yuqori samarali kompozit qismlarni talab qiladi, bunda 3D bosib chiqarish texnologiyasi muhim rol o'ynaydi. Garchi hozirda bir nechta kompaniyalar-yaxshi moliyalashtirilgan boʻlsa-da, bozor salohiyati juda katta, 2030-yilgacha minglab havo kabinalari ishga tushishi kutilmoqda, bu esa 3D bosma kompozit uskunalar uchun bozor maydonini yaratadi.
Kompozitlar yirik samolyotlar ishlab chiqarishda ham muhim rol o'ynaydi, masalan, C919 samolyoti turli kompozit materiallardan keng foydalanadi, jumladan T800 asosidagi mustahkamlangan epoksi qatroni-yuqori mustahkamlikdagi-karbon tolali kompozitlar, shisha tolali kompozitlar, aramid honeyobi{1} pichoqlar va keramik-asosli kompozit turbinalar komponentlari. Ushbu ilovalar samolyotning ishlashini yaxshiladi va katta samolyotlarni ishlab chiqarishda kompozitlarning muhimligini ko'rsatdi. Texnologiyaning rivojlanishi va kompozit qismlarning ishlashi, aniqligi va ishonchliligiga qo'yiladigan talablar ortib borar ekan, 3D bosib chiqarish texnologiyasi samarali, yuqori sifatli yechimni ta'minlaydi.
3D bosib chiqarish texnologiyasining rivojlanishi uni kompozit materiallar sohasida qo'llashga yordam berdi. Yangi materiallarni tadqiq qilish va ishlab chiqish 3D bosilgan kompozitlarning turlarini boyitdi va ularning ishlashini oshirdi; mikroto'lqinli isitish bosib chiqarish va ultratovush{3}}yordamli 3D bosib chiqarish kabi bosib chiqarish jarayonlarining takomillashtirilishi mahsulotlarning bosib chiqarish tezligi va sifatini yaxshiladi; va koʻp{5}}koʻkrak va yuqori{6}}aniqlikdagi nozul kabi nozul texnologiyasining innovatsiyasi mahsulotlarning aniqligi va murakkabligini oshirdi. Texnologiyaning etukligi va bozor miqyosining kengayishi 3D bosib chiqarish uskunalari narxini pasaytirdi va ko'proq korxonalar va ilmiy muassasalar 3D bosib chiqarish kompozit uskunalari narxini to'lashi mumkin, bu esa uning keng qo'llanilishiga yordam beradi.
3D bosma kompozit uskunalar jadal texnologik rivojlanish sharoitida o'zining noyob va kuchli jozibasi va qiymatini ko'rsatmoqda. Sanoat zanjiri yuqori oqimdagi xom ashyoni sinchkovlik bilan tanlash va etkazib berishdan tortib, asosiy uskunani, yordamchi ekspluatatsiya uskunalarini va o'rta oqimda turli xil 3D bosib chiqarish uskunalarini ishlab chiqarish va optimallashtirishgacha, aerokosmik, avtomobilsozlik, tibbiy va maishiy elektronika kabi ko'plab sohalarda keng qo'llanilishini o'z ichiga oladi.
Ilova sohasida 3D bosib chiqarish kompozit uskunalari ko'plab yuqori{1}}ishlab chiqarish sohalarida ajralmas rol o'ynadi. Aerokosmik sohada u samolyotga engil va yuqori ish faoliyatini amalga oshirishga yordam beradi; avtomobil ishlab chiqarish sohasida shaxsiylashtirish va razvedka yo'nalishi bo'yicha avtomobillarni rivojlantirishga yordam beradi; tibbiy davolanish sohasida shaxsiylashtirilgan va aniq tibbiy davolanish uchun kuchli yordam beradi.
Shunga qaramay, texnik darajadagi 3D bosma kompozit uskunalar hali ham materiallarning ishlashini yaxshilash, bosib chiqarish samaradorligi va sifat standartini yaxshilash kabi muammolarga duch kelmoqda. Yuqori narx ham uning ommalashishini cheklaydi. Bundan tashqari, fanlararo mutaxassislarning yetishmasligi ham soha rivojini cheklaydi. Kelajakda moddiy innovatsiyalar, texnologiya integratsiyasi va ilovalarni kengaytirish asosiy rivojlanish yo'nalishi bo'ladi. Yangi kompozit materiallarni tadqiq qilish va ishlab chiqish dastur sohalarini kengaytiradi va 3D bosib chiqarish texnologiyasi bosib chiqarish sifati va samaradorligini oshirish uchun sun'iy intellekt, katta ma'lumotlar, narsalar Interneti va boshqa texnologiyalar bilan birlashadi. Shu bilan birga, 3D bosib chiqarish qurilish, energetika, madaniyat va bunyodkorlik sohalarida qo'llanilishini kengaytiradi va innovatsiyalar va tegishli tarmoqlarni rivojlantirishga yordam beradi.
Manba: "Xitoy kompozit sanoati assotsiatsiyasi"