3D печать в строительстве

Введение

3D-печать или аддитивное производство - это конструирование трехмерного объекта на основе модели CAD или цифровой 3D-модели.[1]Это может быть сделано в различных процессах, в которых материал наносится, соединяется или затвердевает под компьютерным контролем,[2] при этом материал добавляется вместе (например, пластмассы, жидкости или порошкообразные частицы сплавляются), обычно слой за слоем.

В 1980-х годах технологии 3D-печати считались пригодными только для производства функциональных или эстетических прототипов, и более подходящим термином для этого в то время было быстрое прототипирование.[3] По состоянию на 2019 год точность, повторяемость и диапазон материалов 3D-печати повысились до такой степени, что некоторые процессы 3D-печати считаются жизнеспособными в качестве технологии промышленного производства, в результате чего термин аддитивное производство может использоваться как синоним 3D-печати.[4] Одним из ключевых преимуществ 3D-печати[5] является возможность получения очень сложных форм или геометрий, которые в противном случае было бы невозможно изготовить вручную, включая полые детали или детали с внутренними ферменными конструкциями для уменьшения веса. Моделирование методом наплавления (FDM), в котором используется непрерывная нить из термопластичного материала, является наиболее распространенным процессом 3D-печати, используемым по состоянию на 2020 год.[6]

Терминология

Обобщающий термин аддитивное производство (AM) приобрел популярность в 2000-х,[7] вдохновленный темой объединения материалов (любым из различных способов). Напротив, термин субтрактивное производство появился как ретроним для большого семейства процессов механической обработки с удалением материала в качестве общего процесса. В сознании большинства термин "3D печать" по-прежнему относился только к полимерным технологиям, и термин "AM" чаще использовался в контексте металлообработки и производства деталей конечного назначения, чем среди энтузиастов полимерной, струйной печати или стереолитографии.

К началу 2010-х годов термины 3D-печать и аддитивное производство приобрели смысл, в котором они стали альтернативными обобщающими терминами для аддитивных технологий, один из которых широко используется сообществами производителей потребительских товаров и средствами массовой информации, а другой используется более формально производителями деталей конечного назначения, производителями машин и мировыми техническими специалистами.организации по стандартизации. До недавнего времени термин "3D печать" ассоциировался с машинами с низкой ценой или возможностями.[8] 3D-печать и аддитивное производство отражают то, что технологии объединяют тему добавления материала или соединения по всему объему 3D-работ под автоматизированным контролем. Питер Зелински, главный редактор журнала "Аддитивное производство", отметил в 2017 году, что эти термины все еще часто являются синонимами в повседневном употреблении,[9] но некоторые эксперты обрабатывающей промышленности пытаются провести различие, согласно которому аддитивное производство включает 3D-печать плюс другие технологии или другие аспекты производственного процесса.[9]

Другие термины, которые использовались в качестве синонимов или гипернимов, включали в себя производство настольных компьютеров, быстрое производство (как логический преемник на уровне производства быстрого прототипирования) и производство по требованию (что перекликается с печатью по требованию в 2D смысле печати). Тот факт, что применение прилагательных быстрое и по требованию к существительному производство был роман в 2000-х годах раскрывает давно сложившейся ментальной модели предыдущего индустриальную эпоху, во время которого почти все производство было связано долгое время для кропотливой инструментов развития. Сегодня термин вычитания не заменил термин обработки, а дополняя его, когда термин, который охватывает любой метод удаления не требуется. Гибкая оснастка - это использование модульных средств для проектирования оснастки, изготовленной методами аддитивного производства или 3D-печати, для обеспечения быстрого прототипирования и реагирования на потребности в инструментах и приспособлениях. Гибкая оснастка использует экономичный и высококачественный метод для быстрого реагирования на потребности клиентов и рынка, и его можно использовать в гидроформовании, штамповке, литье под давлением и других производственных процессах.