Kas ir cietā brīvas formas izgatavošana?

Solid Freeform Fabrication (SFF) ir specifisku detaļu un komponentu ražošana, neizmantojot pielāgotas veidnes un presformas. Tie tiek ražoti brīvas formas procesā, izmantojot datoru failus un rūpīgi kontrolētu aprīkojumu, lai tos izveidotu slāni pa slānim. Ir pieejamas vairākas metodes, no kurām visas ir balstītas uz datorizēto projektēšanu (CAD) un procesa kontroles rīkiem. Plastmasu, metālus un sveķus var izmantot dažādu pilnībā funkcionējošu un lietojamu trīsdimensiju komponentu un prototipu izgatavošanai.

Tiek izmantoti četri izplatīti cietas brīvas formas izgatavošanas veidi. Tie sākas ar datora faila ģenerēšanu, kas precīzi attēlo izgatavojamo objektu trīs dimensijās. Dators sadala objektu vairākās šķēlēs, pamatojoties uz ražošanā izmantoto materiālu biezumu, un padod tos ražošanas vienībai. Tas slāņo šķēles pa vienai, veidojot objektu, līdz tas ir pabeigts.

Viena no iespējām ir selektīva lāzera saķepināšana, kad lāzers sakausē pulverveida materiālus, lai izveidotu katru slāni. Laminētu objektu ražošanā dators izveido virkni slāņu un piestiprina tos vienu pie otra. Stereolitogrāfijā tiek izmantota platforma, kas iegremdēta sveķu baseinā. Platforma tiek pakļauta ultravioletajai gaismai, lai sacietētu slāni, un pēc tam tiek nolaista, lai procesu varētu atkārtot. Platformai nokrītot, objekts iegūst formu.

Vēl viens cietas brīvas formas izgatavošanas veids ir kausētā nogulsnēšanās modelēšana. Tas izmanto uzkarsētu plastmasu, kas tiek izspiesta caur sprauslu, lai izveidotu slāni. Katrs nākamais slānis balstās uz pēdējo, kad tas sacietē, veidojot gatavu cietu objektu. Labākā ražošanas metode var būt atkarīga no izmantotajiem materiāliem un izgatavojamā objekta veida.

Universitātes pētniecībā un attīstībā izmanto cietas brīvas formas izgatavošanu, kur inženieri strādā arī pie jaunām tehnoloģijām, lai padarītu procesu ātrāku un lētāku. Tas var ietvert pilnīgi jaunu ražošanas metožu izpēti, no kurām dažas ir paredzētas, lai padarītu tās pieejamas gala patērētājiem. Piemēram, tā vietā, lai iegādātos produktus, patērētāji varētu iegādāties failus, kas tiek ievadīti viņu personīgajos trīsdimensiju printeros un rada tūlītēju izvadi.

Ražotāji izmanto šo tehnoloģiju prototipu un pielāgotu komponentu izveidē. Piemēram, unikālu rīku izveide ar šo metodi var būt daudz izdevīgāka. Ir arī militāri pielietojumi cietai brīvas formas ražošanai, un notiek nepārtraukta izpēte un izstrāde aizsardzības kontekstā. Karjera šajā jomā ir ļoti dažāda, un parasti ir nepieciešams koledžas grāds, lai strādātu cietā brīvā formā.