Kas yra kieta laisvos formos gamyba?

Solid Freeform Fabrication (SFF) – tai konkrečių dalių ir komponentų gamyba, nereikalaujant pritaikytų formų ir štampų. Jie gaminami laisvos formos procesu, naudojant kompiuterinius failus ir kruopščiai kontroliuojamą įrangą, kuriant sluoksnius po sluoksnio. Galimi keli metodai, kurie visi remiasi kompiuterinio projektavimo (CAD) ir proceso valdymo įrankiais. Plastikai, metalai ir dervos gali būti naudojami įvairiems visiškai funkcionaliems ir tinkamiems naudoti trimačiams komponentams ir prototipams gaminti.

Naudojami keturi įprasti kietos laisvos formos gamybos tipai. Jie pradedami generuojant kompiuterinį failą, tiksliai vaizduojantį objektą, kurį reikia pagaminti trimis matmenimis. Kompiuteris suskaido objektą į dalis, atsižvelgdamas į medžiagų, kurios bus naudojamos gamyboje, storį ir paduoda jas į gamybos padalinį. Jis sluoksniuoja griežinėlius po vieną, statydamas objektą, kol jis bus baigtas.

Viena iš galimybių yra selektyvus lazerinis sukepinimas, kai lazeris sulieja miltelių pavidalo medžiagas, kad sudarytų kiekvieną sluoksnį. Laminuotų objektų gamyboje kompiuteris sukuria sluoksnių seriją ir pritvirtina juos vieną prie kito. Stereolitografijoje naudojama platforma, paskandinta dervos baseine. Platforma veikiama ultravioletinių spindulių, kad sluoksnis sukietėtų, o tada nuleidžiamas, kad procesą būtų galima pakartoti. Kai platforma nukrenta, objektas įgauna formą.

Kita kietos laisvos formos gamybos forma yra lydyto nusodinimo modeliavimas. Tam naudojamas šildomas plastikas, kuris verčiamas per antgalį, kad susidarytų sluoksnis. Kiekvienas paskesnis sluoksnis stingsta ant paskutinio, sukuriant užbaigtą vientisą objektą. Geriausias gamybos būdas gali priklausyti nuo naudojamų medžiagų ir gaminamo objekto rūšies.

Universitetai moksliniams tyrimams ir plėtrai naudoja tvirtą laisvos formos gamybą, kur inžinieriai taip pat dirba su naujomis technologijomis, kad procesas būtų greitesnis ir pigesnis. Tai gali apimti visiškai naujų gamybos metodų tyrimus, kai kurie iš jų skirti padaryti juos prieinamus galutiniams vartotojams. Pavyzdžiui, užuot pirkę produktus, vartotojai gali nusipirkti failus, kurie perduodami jų asmeniniams trimačiams spausdintuvams ir sukuria akimirksniu išvestį.

Gamintojai naudoja šią technologiją kurdami prototipus ir pasirinktinius komponentus. Pavyzdžiui, naudojant šį metodą, sukurti unikalius įrankius gali būti daug ekonomiškiau. Taip pat yra karinių pritaikymų kietai laisvos formos gamybai, vykstant moksliniams tyrimams ir plėtrai gynybos kontekste. Karjera šioje srityje yra labai įvairi, o norint dirbti kietoje laisvos formos gamyboje, paprastai reikalingas koleginis laipsnis.