Университет XXI века: научное измерение

Пленарное заседание 17 сов, которые автоматически создают сложные трехмерные физические объекты без инструментального их изготовления, путем преобразования данных, посту- пающих из CAD-системы. Появление систем быстрого изготовления прототи- пов было переворотом в технологии. Вместо того чтобы ждать физические мо- дели на протяжении нескольких недель, конструкторы могут получать их уже через несколько дней или часов. Типы производственных аддитивных технологий. Существуют различ- ные типы технологий 3D-печати: 1. Экструзия. 2. Фотополимеризация. 3. Фор- мирование на выравненном слое порошка. 4. Подача проволочного материала. 5. Ламинирование. 6. Точечная подача порошка. 7. Струйная печать. В рамках деятельности организации ASTM International ( American Society for Testing and Materials ) рекомендованы два основных термина – Additive Fab- rication (AF), Additive Manufacturing (AM), а также их синонимы – additive proc- esses, additive techniques, additive layer manufacturing, layer manufacturing и free- form fabrication . Все они могут быть переведены как «аддитивные технологии», их также можно называть технологиями послойного синтеза . Во время печати принтер считывает 3D-печатный файл (как правило, в формате .STL), содержащий данные трехмерной модели, и наносит последо- вательные слои жидкого, порошкообразного, бумажного или листового мате- риала, выстраивая трехмерную модель из серии поперечных сечений. Эти слои, соответствующие виртуальным поперечным сечениям в CAD-модели, соеди- няются или сплавляются вместе для создания объекта заданной формы. Основ- ным преимуществом данного метода является возможность создания геометри- ческих форм практически неограниченной сложности. Оборудование для 3D технологий. Для реализации технологии создания прототипа основанного на 3D-модели изделия использую 3D-сканеры и 3D- принтеры. Оптическое 3D-сканирование объектов – процесс получения компь- ютерной модели на основе геометрии исследуемого изделия. 3D-сканер анали- зирует физический объект или же пространство, чтобы получить данные о форме предмета и, по возможности, о его внешнем виде (к примеру, о цвете). Собранные данные в дальнейшем применяются для создания цифровой трех- мерной модели этого объекта. Работа 3D-принтеров основана на концепции построения объекта последовательно наносимыми слоями, отображающими контуры модели. При SLS-технологии ( Selective Laser Sintering – лазерное сплавление по- рошковых материалов) 3D объект создаётся из порошкообразных материалов. Частицы порошка, диаметром 20-60 мкм, находящиеся в емкости, подаются на платформу, где расплавляется под воздействием лазерного излучения. Лазер- ный луч, попадая на тонкий слой порошка, спекает порошковые частицы, кото- рые затвердевают при охлаждении, формируя твёрдый слой. Подвижная плат- форма опускается. Сверху при помощи ролика наносится порошок, и процесс повторяется до полного изготовления прототипа. Порошок удаляется только после полного застывания изделия. После очистки изделие может быть под- вергнуто дальнейшей обработке. Преимущество этого метода заключается в том, что наряду с пластмассами, можно изготавливать изделия из всех мате-