Galería de mapas mentales Ingeniería de Fabricación Aditiva
Incluyendo tecnología de estereolitografía (SLA), tecnología de fabricación de sólidos laminados (LOM), tecnología de modelado por deposición fundida (FDM), tecnología de sinterización selectiva por láser (SLS), tecnología de fusión selectiva por láser (SLM) y tecnología de fusión selectiva por haz de electrones (EBSM). Tecnología de configuración de redes de ingeniería (LENS), etc.
Editado a las 2024-12-10 22:29:44,これは稲盛和夫に関するマインドマップです。私のこれまでの人生のすべての経験は、ビジネスの明確な目的と意味、強い意志、売上の最大化、業務の最小化、そして運営は強い意志に依存することを主な内容としています。
かんばんボードのデザインはシンプルかつ明確で、計画が一目で明確になります。毎日の進捗状況を簡単に記録し、月末に要約を作成して成長と成果を確認することができます。 実用性が高い:読書、早起き、運動など、さまざまなプランをカバーします。 操作簡単:シンプルなデザイン、便利な記録、いつでも進捗状況を確認できます。 明確な概要: 毎月の概要により、成長を明確に確認できます。 小さい まとめ、今月の振り返り掲示板、今月の習慣掲示板、今月のまとめ掲示板。
2025 年度計画テンプレートは、1 年間の開発を包括的に計画するためのツールであり、今後の方向性を示すことができます。このテンプレートでは、夢の実現に向けた取り組みに役立つ、年間目標の設定、四半期目標の内訳、月次計画の策定について詳しく説明しています。
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Ingeniería de Fabricación Aditiva
Estereolitografía (SLA)
principio
Principio del proceso: utilizar energía luminosa para solidificar materiales de resina líquida, controlar la forma de la energía luminosa para solidificar la resina capa por capa y acumularla en las partes sólidas tridimensionales requeridas.
Método de exposición
exposición superficial
Método de máscara opaca
Tecnología de procesamiento de luz digital (método de proyección DLP)
Pantalla de cristal líquido (LCD)
exposición puntual
Estereolitografía (SLA)
Métodos de escaneo comunes
Método de escaneo del eje X.Y: amplio rango de moldeo, velocidad lenta
Método de escaneo con galvanómetro: rango de moldeo pequeño, velocidad rápida, alto costo
Material
Elemento
Fotoiniciador: absorbe la energía de la luz ultravioleta e inicia la reacción de polimerización.
Oligómeros: la mayor parte del material, que determina sus propiedades después del curado.
Diluir el monómero: ajustar la viscosidad, participar también en la reacción de curado, afectando el rendimiento de la película curada.
La película curada es cada capa de material curado.
Otros materiales: añadidos según diferentes usos
Si se puede formar, es decir, la forma y la precisión dimensional después de la formación.
Requisitos de la naturaleza
Rendimiento estable antes del curado, no se produce ninguna reacción de polimerización bajo luz visible
baja viscosidad
Buena fotosensibilidad
Pequeña contracción de curado
Después del curado, tiene alta resistencia mecánica, resistencia a la corrosión y buena estabilidad térmica.
Baja toxicidad
Clasificación
Resina fotocurable de radicales libres
Resina fotocurable catiónica
Resina fotosensible híbrida
Resina fotosensible funcional
Composición del hardware del sistema
Láser (320 nm-370 nm)
sistema óptico
Sistema de irradiación de escaneo
Sistema de moldeo por solidificación superpuesta en capas
Composición del equipo
Sistemas láser y galvanómetros.
Sistema de elevación de plataforma (tornillo)
Tanque de almacenamiento de líquidos y sistema de procesamiento de resina.
sistema de control
proceso
camino de luz
ambiente
Sistema de esparcimiento de resina (rasqueta)
Tecnología de fabricación de sólidos laminados (LOM)
Artesanía
Principio: Las láminas se cortan capa por capa y luego se apilan y forman.
Debido a la limitación de materiales, actualmente hay pocas aplicaciones.
Proceso de recubrimiento
Forma de revestimiento
Tipo uniforme: usando raspador de hendidura
Tipo no uniforme (puede reducir la concentración de tensiones, pero el equipo es más caro)
raya
partículas
Espesor del revestimiento: lo más fino posible garantizando al mismo tiempo la fuerza de unión
Material
material de papel
Cuerpo: resistencia a la humedad, buena humectabilidad, resistencia a la tracción, contracción, buen rendimiento de pelado, fácil de pulir, superficie lisa, estable
pegamento termofusible
Buenas propiedades de enfriamiento de fusión en caliente
Mantiene una buena estabilidad física y química en condiciones repetidas de fusión y solidificación.
En estado fundido, tiene buen recubrimiento y uniformidad con los materiales de papel.
Fuerza de unión suficiente al papel.
Buena separación de residuos
película de plástico
lámina de metal
equipo
Sistema mecánico: pequeño sistema de procesamiento láser multieje
Cuerpo: instalación, actuador fijo.
sistema de escaneo láser
El galvanómetro escanea más ampliamente (alta precisión y eficiencia)
Láseres (luz parásita)
Expansor de haz (colimación del expansor de haz)
Lente de enfoque dinámico
Galvanómetro
Dispositivo de alimentación de material: direccional, cuantitativo, transporte tensado, alarma de fallo.
Dispositivo de laminación por prensa caliente
Dispositivo de escape y extracción de humos: limpieza ecológica.
sistema de control por computadora
láser
enfriador
Postprocesamiento
desguace de chatarra
Pelado a mano: papel
Peeling calentado: la alta temperatura derrite la estructura de soporte de la cera
Peeling químico: una solución química disuelve la estructura de soporte.
Reparar, pulir, pulir
Tratamiento superficial: revestimiento con pintura, etc. para mejorar el rendimiento y la vida útil.
Ventajas y desventajas
Ventajas: mayor eficiencia, menor costo, materiales baratos, no es necesario escanear toda la sección, no es necesario considerar soportes
Desventajas: baja resistencia a la tracción en la dirección de laminación, fácil de absorber la humedad y deformarse, los materiales de desecho deben retirarse manualmente, lo que requiere mucho tiempo y mano de obra, es fácil de deformar durante el procesamiento y hay patrones escalonados en la superficie de la pieza de trabajo
Aplicaciones: Modelos de piezas estructurales pesadas, modelos de apariencia física, moldes rápidos de fundición en arena, industria zapatera, etc.
Modelado por deposición fundida (FDM)
Artesanía
Principio: El material termofusible filamentoso o granular se calienta y se funde, se extruye a través de la boquilla y se forma capa por capa.
proceso
Preprocesamiento → Creación de prototipos → Postprocesamiento
Creación de prototipos: modelado 3D → formulación de parámetros de proceso
Material
material de moldeo
Material de moldeo único (ampliamente utilizado): ABS, PLA, PEEK, parafina, nailon, TUP, PC, PPSF
Materiales de moldeo compuestos (no muy utilizados): materiales de matriz (cera, plástico) materiales de refuerzo (polvo metálico, polvo cerámico, etc.)
Aparece a medida que cambia la temperatura: estado vítreo → estado altamente elástico → estado de flujo viscoso (apto para extrusión)
Material de soporte: se retira fácilmente de la pieza moldeada sin dañar la superficie
Para soportes solubles en agua se puede utilizar agua con jabón.
Requisitos de rendimiento: mayor rango de temperatura de fusión-punto de oxidación
Propiedades termofísicas de los materiales poliméricos.
Propiedades térmicas: coeficiente de conductividad térmica.
Propiedades reológicas: viscosidad en estado fundido
El proceso de deposición fundida requiere una adaptación razonable de la temperatura de la cámara de calentamiento y la velocidad de alimentación del alambre.
Disminuye al aumentar la temperatura.
Aumenta al aumentar la presión.
Disminuye a medida que aumenta la velocidad de corte (la distancia entre las moléculas aumenta y la fuerza disminuye)
Sistemas y equipos
boquilla
mas complejo
Boquilla de émbolo
material de seda
Boquilla de tornillo
material de seda
Gránulos
Mecanismo de movimiento
Mecanismo de alimentación de alambre
Estructura de la boquilla de desbordamiento
sistema de calefacción
Ventajas y desventajas
ventaja
Bajos costos de funcionamiento
Amplia gama de materiales de moldeo.
Respetuoso con el medio ambiente
El posprocesamiento es simple
Se puede fabricar en escritorio (fácil de popularizar)
defecto
Baja precisión de moldeo
La velocidad de moldeo es lenta.
Baja resistencia en dirección Z
Se requieren materiales de soporte y las piezas grandes son propensas a deformarse y deformarse.
error de formación
Principio
Causado por el sistema de moldeo.
Error al formar la tabla
Error de deformación de la correa síncrona
Error de posicionamiento
Error de conversión de archivos STL
error de procesamiento de estratificación
Artesanía
causado por la contracción del material
Causado por la configuración de los parámetros del proceso de moldeo.
Ancho de salida del cable
Temperatura de la boquilla
Interacción entre velocidad de llenado y velocidad de extrusión
Estilo de relleno
Causado por la respuesta de inicio y parada de la boquilla.
postprocesamiento
Causado por la eliminación de soportes.
Productos de postcurado y tratamiento de superficies.
Tecnología de sinterización selectiva por láser (SLS)
Inventada en Estados Unidos en 1986, la primera máquina se desarrolló con éxito en 1988.
Artesanía
principio
El material en polvo se sinteriza bajo irradiación láser y se estratifica capa por capa bajo control por ordenador.
sinterización en fase sólida
Adecuado para polvos cerámicos y metálicos.
sinterización química
Por ejemplo: el polvo de aluminio se sinteriza en nitrógeno, el nitruro de aluminio se puede utilizar como aglutinante.
Sinterización en fase líquida y fusión parcial.
Parte fundida utilizada como adhesivo.
completamente derretido
Las piezas metálicas tienen la mayor densidad.
Mecanismo de sinterización láser
Mecanismo de sinterización por flujo viscoso ~ adecuado para polímeros
Tensión superficial de partículas de polvo ~ como fuerza impulsora para la sinterización por flujo viscoso
La tasa de crecimiento de los cuellos de sinterización entre partículas de polvo es directamente proporcional a la tensión superficial del material e inversamente proporcional al radio de las partículas y a la viscosidad de la masa fundida.
Postprocesamiento
Sinterización a alta temperatura: reduce los poros y mejora el rendimiento
Prensado isostático en caliente: calentamiento y prensado.
Inmersión: inmersión en metal líquido.
Impregnación: impregnación líquida no metálica.
Impacto de los parámetros del proceso.
Energía láser y velocidad de escaneo.
Temperatura de precalentamiento y espesor de la capa de polvo.
El espacio de relleno afecta la resistencia
El espesor de la capa afecta la resistencia.
Material
Varios polvos
Materiales poliméricos
polvo a base de metal
Aglutinante➕Polvo de metal~necesita desengrasado, sinterización a alta temperatura y tratamiento de infiltración de metal
Polvo metálico de bajo punto de fusión➕Polvo metálico de alto punto de fusión
Material de arena recubierta: arena de cuarzo de resina termoendurecible
Propiedades de los materiales
tamaño de partícula
distribución del tamaño de partículas
forma de partícula
Dispositivo central
láser
Sistema de escaneo galvanométrico
Sistema de entrega de polvo
Cámara de moldeo
Sistema de protección de gases
Sistema de precalentamiento
ventaja
Amplia gama de materiales de moldeo.
Alta tasa de utilización de material
Proceso simple, no requiere soporte
Amplia gama de aplicaciones
Tecnología de fusión por láser selectiva (SLM)
Artesanía
principio
Utilice rayos láser de alta energía para derretir completamente el polvo metálico y luego enfriarlo y solidificarlo rápidamente para obtener piezas metálicas unidas metalúrgicamente de alta densidad y alta precisión.
El principio del proceso SLS es el mismo, pero se utiliza un láser de fibra (alta potencia) para fundir completamente el polvo metálico y darle forma, sin necesidad de desengrasado, sinterización secundaria ni tratamiento de infiltración.
tecnología SLM
entrega de energía láser
Baja energía adecuada para precalentar.
El exceso de energía puede causar daños a las piezas moldeadas.
absortividad de la energía luminosa
Adecuado para aleaciones a base de titanio, hierro y níquel con altas tasas de absorción
Estabilidad del baño de fusión
Tamaño de punto láser adecuado
Demasiado grande: el tamaño del charco fundido es grande, entra más polvo y aumenta la inestabilidad.
Demasiado pequeño: la energía es demasiado alta para la gasificación y el flujo de iones impacta en el charco fundido.
Propiedades del polvo
Características del empaque: porosidad del lecho de polvo ~ correlacionada negativamente con la esfericidad de las partículas
distribución del tamaño de partículas
Fluidez: cuanto mayor sea la esfericidad, mayor será la fluidez y mayor será la densidad.
Contenido de oxígeno: Demasiado alto reducirá la humectabilidad de la solución y provocará delaminación y grietas.
proceso
Preparación de materiales
Preparación de la cámara de trabajo.
Preparación del modelo
Procesamiento de piezas
Postprocesamiento de piezas
material de moldeo
polvo elemental
polvo mezclado
Polvo prealeado
Polvo metálico con alta tasa de absorción de energía láser.
equipo
Estructura mecánica principal
Láser (láser de fibra)
Sistema de transmisión óptica
sistema de control
sistema de software
Ventajas y desventajas
ventaja
Amplia gama de materiales de moldeo.
Granos finos, estructura uniforme y excelentes propiedades mecánicas.
Densidad alta
Alta precisión de moldeo
defecto
Es probable que se produzcan defectos como deformación por alabeo, esferoidización, poros y grietas.
Las piezas conformables tienen un tamaño limitado
Parámetros de proceso complejos
La tecnología y los equipos están en su mayoría monopolizados por países extranjeros.
láser de alta potencia
Sistema de galvanómetro de alta precisión.
Tecnología de fusión selectiva por haz de electrones (EBSM)
Artesanía
principio
Utilizar un haz de electrones como fuente de calor para fundir polvo metálico, solidificarlo y depositarlo en condiciones de vacío.
parámetro
corriente del haz de electrones
voltaje de aceleración
Velocidad de escaneo de línea
foco actual
Escanear interlineado
espesor de capa
proceso
Materiales de moldeo y preparación.
Los materiales incluyen: acero inoxidable, titanio, polvo de aleación de titanio, aleación de aluminio, aleación de cobre y otros polvos metálicos. La aleación de titanio SEBM es la aleación más investigada.
Método de preparación
Método de atomización con electrodo giratorio de plasma y método de atomización con gas.
Buena esfericidad, buena fluidez, bajo contenido de oxígeno, polvo fácil de soplar
hidrodeshidrogenación
Forma irregular, poca fluidez, estable, no es fácil de colapsar, pero tiene un alto contenido de oxígeno.
Generalmente se utiliza el método de mezclar dos polvos y el rendimiento integral
equipo
sistema de cañón de electrones
pistola de electrones
puerta
bobina de enfoque
Bobina de desviación
Sistema de vacío
sistema de control
sistema de software
Ventajas y desventajas
ventaja
Alta densidad de energía y potencia.
Sin reflejos, alta utilización de energía.
Las piezas moldeadas tienen alta densidad y excelente rendimiento.
Rápido y eficiente
Poca contaminación
defecto
caro
El efecto de enfoque del haz de electrones es deficiente y la precisión y la calidad son ligeramente peores.
Habrá problemas con el soplado de pólvora.
Solución
Utilice polvo compuesto para reducir la fluidez.
Precalentar el lecho de polvo.
Precalentar la placa base
Optimizar el método de escaneo por haz de electrones
El tamaño de las piezas moldeadas es limitado y los parámetros del proceso son complejos.
Tendencia de desarrollo
Materiales
aspectos técnicos
Equipos de moldeo
Tecnología de conformación de red diseñada con láser (LENS)
Artesanía
principio
El polvo de metal moldeado se envía al baño fundido formado por el láser a través del dispositivo de alimentación de polvo y la boquilla. El polvo de metal fundido se deposita sobre la superficie del sustrato y se solidifica para formar una capa de deposición.
proceso
Preparación del modelo
Preparación de materiales
Proceso de alimentación
Procesamiento de piezas
Postprocesamiento de piezas
parámetro
Morfología del polvo
tasa de recogida
energía láser
material de moldeo
Consideraciones
Características del embalaje
distribución del tamaño de partículas
forma de partícula
Liquidez
Contenido de oxígeno
Tasa de absorción del láser.
Hierro, níquel, aleaciones de titanio y otros polvos.
Mezclar diferentes tamaños de partículas
equipo
sistema láser
sistema CNC
Sistema de alimentación de polvo
sistema de control de atmósfera
sistema de control de retroalimentación
Ventajas y desventajas
ventaja
El material tiene organización y rendimiento superior.
Rápido, ahorra materiales
Puede fabricar directamente piezas con estructuras complejas.
Amplia gama de materiales
Puede procesar metales refractarios.
Piezas reparables
defecto
Hay defectos metalúrgicos.
contracción de volumen
explosión de pólvora
Microfisuras
tensión residual
Baja precisión de moldeo
Las posiciones de las esquinas y las estructuras en voladizo son difíciles de formar.
Las materias primas en polvo son caras.
solicitud
Materiales funcionales degradados: materiales avanzados con gradientes excesivos en composición, estructura y propiedades.
fabricación rápida de moldes
Dirección de desarrollo
Artesanía
Materiales
Tecnología de observación en tiempo real del proceso de recubrimiento láser.
Eficiencia de moldeo
Tecnología de impresión tridimensional (3DP)
Principio del proceso
Basado en el principio de inyección de microgotas, la boquilla se utiliza para inyectar selectivamente aglutinante líquido y el polvo discreto se adhiere y deposita capa por capa según el recorrido.
Método de curado
Curado físico: el disolvente se evapora para formar un cuello de unión.
Curado químico: se produce una reacción química.
Método de unión
hidratación
Aglutinante orgánico: polvo metálico, polvo cerámico, resina (fácil de quitar)
Aglutinante inorgánico: agregue sol de sílice en polvo ácido (reacción de gel, difícil de eliminar)
método solvente
método de sal metálica
material de moldeo
materia prima
polvo metálico
polvo cerámico
arena para moldear
polímero, yeso
adhesivo
Agregar materiales
equipo
sistema de inyección
Pulverización continua: boquilla de matriz
rociar a pedido
Tipo de espuma térmica
Tipo de micro voltaje
Sistema de suministro de polvo
sistema de control de movimiento
sistema de control ambiental
Sistema de hardware
sistema de software
Ventajas y desventajas
ventaja
menor costo
Amplia gama de materiales de moldeo.
No es necesario agregar soportes
Alta eficiencia de moldeo
Es posible imprimir en colores
defecto
Las piezas moldeadas iniciales tienen baja resistencia.
La precisión de formación es baja
Las boquillas se obstruyen fácilmente
solicitud
Fabricación de moldes de arena para fundición.
Producción de componentes funcionales.
paramedicina
Ingeniería Farmacéutica