Þróun skrifborðs þrívíddarprentunar hefur verulega breytt því hvernig verkfræðingar, hönnuðir og framleiðendur nálgast vöruþróun. Í stað þess að treysta eingöngu á CNC vinnslu, sprautumótun eða útvistaða framleiðslu, geta fyrirtæki nú búið til hagnýtar frumgerðir beint úr stafrænum gerðum innan nokkurra klukkustunda.

Hefðbundnir skrifborðs 3D prentarar byggðir áþriggja-ása hreyfikerfi (X, Y, Z)hafa orðið mikið notaðar vegna þess að þau eru á viðráðanlegu verði, auðveld í notkun og hentug fyrir mörg frumgerð forrit. Hins vegar, þar sem atvinnugreinar krefjast flóknari rúmfræði, meiri nákvæmni, betri yfirborðsgæða og sterkari hagnýtra frumgerða, er hefðbundin þrívíddarprentunartækni að ná tæknilegum takmörkunum sínum.

A Skrifborð 5 ása 3D prentarikynnir tvo snúningsása til viðbótar inn í framleiðsluferlið, sem gerir prentun í marg-stefnu og kraftmikla aðlögun á prenthorni kleift. Þetta gerir verkfræðingum kleift að framleiða flókna íhluti með færri stoðum, bjartsýni lagstefnu og bættri víddarnákvæmni.

Fyrir rannsóknarstofur, verkfræðideildir og framleiðendur er mikilvægt að skilja muninn á fimm-ása þrívíddarprentara og hefðbundnum þrívíddarprentara þegar búnaður er valinn fyrir nákvæma frumgerð.

Þessi grein ber saman þessar tvær tækni frá lykilsjónarmiðum þar á meðal hreyfigetu, nákvæmni, sveigjanleika, efnisnotkun, notkunarsvið og framleiðsluhagkvæmni.

Hreyfikerfi: Þriggja-Axis Printing vs Five{1}}Axis Printing

Stærsti munurinn á hefðbundnum og fimm-ása þrívíddarprenturum er hreyfifrelsið.

Hefðbundinn þrívíddarprentari: Föst þriggja-ása hreyfing

Flestir skrifborðs þrívíddarprentarar starfa í gegnum þrjá línulega ása:

X-ás:Stjórnar hreyfingum vinstri og hægri

Y-ás:Stjórnar hreyfingu að framan og aftan

Z-ás:Stýrir lóðréttri laghæð

Við prentun setur stúturinn efni lag fyrir lag á fast lárétt plan.

Þessi aðferð virkar vel fyrir:

Einfaldir vélrænir hlutar

Vöruútlitslíkön

Fræðslu frumgerðir

Grunnvirkir þættir

Hins vegar er prentstefnan föst í öllu ferlinu.

Þegar líkanið inniheldur flókin horn eða bogna fleti verður vélin að nálgast rúmfræðina með því að nota staflað lög.

5 ása þrívíddarprentari fyrir borðtölvur: Fjöl-stefnuhreyfing

Fimm-ása prentari bætir við tveimur snúningshreyfingum, venjulega:

A-snúningur áss

B-snúningur áss

Viðbótarhreyfingarnar leyfa:

Halla á prenthaus

Snúningur byggingarpallsins

Aðlögun prentstefnu meðan á framleiðslu stendur

Í stað þess að þvinga hvern hluta til að vera prentaður lóðrétt getur vélin breytt stefnu í samræmi við rúmfræði.

Þetta skapar sveigjanlegra framleiðsluferli svipað háþróaðri fimm-ása CNC vinnslu.

 

Nákvæmni samanburður

Nákvæmni er einn mikilvægasti þátturinn fyrir verkfræðilegar frumgerðir.

Takmarkanir á nákvæmni hefðbundinna þrívíddarprentara

Hefðbundnir prentarar treysta á lárétta lagstöflu.

Þetta skapar nokkrar áskoranir:

Layer Stair-Stepping Effect

Boginn yfirborð eru nálgun með mörgum flötum lögum.

Til dæmis:

Ávöl hús

Túrbínu-lík mannvirki

Læknislíkön

gæti þurft frekari yfirborðsfrágang eftir prentun.

Föst lag stefna

Vegna þess að efni er alltaf sett lóðrétt, veltur endanleg nákvæmni mjög á:

Hæð lags

Prenthraði

Stuðningsgæði

Efnisrýrnun

Stuðningur við flutningsáhrif

Þegar stuðningur er fjarlægður getur viðkvæmt yfirborð orðið fyrir:

Rispur

Málbreytingar

Yfirborðsgallar

Nákvæmni kostir fimm-ása prentunar

5 Axis 3D prentari fyrir borðtölvur bætir nákvæmni með því að stjórna útfellingarhorninu.

Prentarinn getur:

Fylgdu sveigðum flötum á eðlilegri hátt

Stilltu prentstefnu í samræmi við rúmfræði

Draga úr óþarfa stoðvirkjum

Viðhalda betri samfellu yfirborðs

Fyrir nákvæmar frumgerðir þýðir þetta:

Nákvæmari endurgerð CAD hönnunar

Bætt víddarsamkvæmni

Betri niðurstöður úr virkniprófunum

Atvinnugreinar eins og loftrými, vélfærafræði og lækningaverkfræði hagnast verulega á þessum endurbótum.

 

Sveigjanleiki í flókinni rúmfræðiframleiðslu

Hæfni til að framleiða flókin form er þar sem fimm-ása prentun skapar mesta muninn.

Hefðbundin 3D prentara takmarkanir

Þriggja-ása prentarar glíma oft við:

Stór útskot

Flóknar innri rásir

Boginn mannvirki

Lífræn rúmfræði

Margir-hornfletir

Til að sigrast á þessum takmörkunum þurfa verkfræðingar venjulega að:

Bættu við stoðvirkjum

Skiptu líkaninu í marga hluta

Breyttu upprunalegu hönnuninni

Þetta getur aukist:

Efnisnotkun

Prentunartími

Samsetningarkröfur

Eftir-vinnsla

Fimm-ása prentunargeta

Fimm-ása hreyfing gerir prentaranum kleift að nálgast líkanið úr mörgum áttum.

Þetta gerir það auðveldara að framleiða:

Boginn hluti

Freeform yfirborð

Léttar mannvirki

Flóknir vélrænir hlutar

Staðfræði-bjartsýni hönnun

Hæfni til að breyta prentstefnu við framleiðslu gefur verkfræðingum meira frelsi í hönnun.

Í stað þess að aðlaga hönnunina að prentaranum geta verkfræðingar hannað nær hinni fullkomnu rúmfræði vörunnar.

 

Stuðningsuppbyggingarminnkun

Stuðningsefni er stór þáttur sem hefur áhrif á skilvirkni aukefnaframleiðslu.

Hefðbundið prentunarferli

Fyrir yfirhangandi eiginleika þurfa hefðbundnir prentarar stuðning til að koma í veg fyrir aflögun.

Stuðningsvirki valda:

Aukin efnisnotkun

Lengri prentunarlotur

Viðbótarhreinsunarferli

Hærri launakostnaður

Til dæmis getur frumgerð með mörgum hornflötum eytt umtalsverðum tíma í að prenta stoðir sem síðar er hent.

Fimm-ása prentunarferli

Fimm-ása prentarar draga úr þörfinni fyrir stoðir með því að breyta útfellingarhorninu.

Vélin getur snúið vinnustykkinu þannig að stúturinn nálgast yfirborðið úr hentugri átt.

Fríðindi fela í sér:

Minni efnisúrgangur

Hraðari framleiðsla

Hreinsari yfirborðsáferð

Minni færslu-vinnsla

Fyrir framleiðendur sem framleiða margar endurtekningar frumgerða getur þetta bætt þróun skilvirkni verulega.

 

Samanburður á yfirborðsgæða

Yfirborðsgæði hafa bein áhrif á mat á frumgerð.

Hefðbundin yfirborðsárangur prentara

Vegna þess að hefðbundnir prentarar byggja hluta lag fyrir lag lóðrétt, sýna bognir yfirborð oft sýnilegar laglínur.

Algengar færslu-vinnsluaðferðir eru:

Slípun

Húðun

Efnasléttun

Vinnsla

Þessi skref krefjast viðbótartíma og geta haft áhrif á víddarnákvæmni.

Yfirborðsafköst prentara fimm-

Fimm-ása kerfi bæta yfirborðsgæði með því að virkja ó-planar prentunaraðferðir.

Stúturinn getur fylgt náttúrulegri lögun íhlutans í stað þess að búa til einfaldan lagstafla.

Kostir:

Sléttari bogadregnar yfirborð

Minni lagssýnileiki

Minni frágangur

Betra útlit

Nákvæmari virkniprófun

Þetta er sérstaklega mikilvægt fyrir:

Loftaflfræðilegir íhlutir

Frumgerðir neytendavara

Læknislíkön

Staðfesting iðnaðarhönnunar

 

Vélrænn styrkur og lagstilling

Frammistaða frumgerða fer ekki aðeins eftir lögun heldur einnig styrkleika burðarvirkis.

Hefðbundin þrívíddarprentun

Flestir hefðbundnir prentarar leggja efni í sömu átt í gegnum alla bygginguna.

Þetta skapar anisotropic eiginleika:

Sterkari meðfram prentuðu lögum

Veikari á milli laga

Fyrir hluta undir vélrænni álagi getur bilun átt sér stað á milli laga.

Fimm-ása þrívíddarprentun

Fimm-ása kerfi gera verkfræðingum kleift að fínstilla stefnu efnisútfellingar.

Hægt er að samræma prentslóðina með:

Hleðslustefna

Streitudreifing

Rúmfræði íhluta

Þetta bætir:

Byggingarstyrkur

Þreytuþol

Virkni áreiðanleiki

Fyrir verkfræðilegar frumgerðir sem krefjast vélrænnar prófunar veitir þetta raunhæfara frammistöðumat.

 

Hugbúnaðarkröfur og tólastýring

Viðbótarásarnir krefjast fullkomnari hugbúnaðargetu.

Hefðbundinn hugbúnaður fyrir þrívíddarprentun

Venjulegur sneiðhugbúnaður leggur áherslu á:

Lagamyndun

Áfyllingarstýring

Styðja sköpun

Hitastillingar

Það er hannað aðallega fyrir plana prentun.

Fimm-Axis prentunarhugbúnaður

Fimm-ása kerfi krefjast háþróaðrar verkfæraskipunar.

Mikilvægar aðgerðir eru:

Fjölása sneið

Hugbúnaðurinn reiknar út:

Prentunarstefna

Snúningshorn

Verkfærahreyfing

Forðast árekstra

Uppgerð

Fyrir raunverulega prentun geta verkfræðingar greint:

Hreyfingarbrautir

Hugsanlegir árekstrar

Efnisútfellingarhegðun

Þetta dregur úr reynslu-og-villum meðan á frumgerð stendur.

 

Munur á umsókn

Hefðbundin þrívíddarprentaraforrit fyrir skrifborð

Hefðbundnir prentarar henta fyrir:

Vöruhönnun

Frumgerðir útlits

Hugmyndalíkön

Pökkunarsýni

Menntun

STEM verkefni

Sýningar á framleiðslu

Grunnnám í verkfræði

Almenn frumgerð

Einfaldar sviga

Hlífar

Innréttingar

Þeir bjóða upp á -hagkvæma lausn fyrir staðlað forrit.

Desktop 5 Axis 3D prentaraforrit

Fimm-ása prentarar henta betur fyrir háþróuð verkfræðiforrit.

Aerospace

Umsóknir innihalda:

Léttar mannvirki

Loftflæðishlutir

Flóknar svigar

Bílar

Umsóknir innihalda:

Virkar frumgerðir

Innri hluti

Að prófa hluta

Vélfærafræði

Umsóknir innihalda:

Samskeyti vélmenna

Léttir armar

Sérsniðnar innréttingar

Læknaverkfræði

Umsóknir innihalda:

Líffærafræðileg líkön

Sérsniðin tæki

Flókin lífeðlisfræðileg mannvirki

 

Framleiðsluhagkvæmni og heildarkostnaður

Þó að hefðbundnir prentarar hafi lægri innkaupakostnað geta fimm-ása kerfi veitt meiri-langtímagildi fyrir háþróuð forrit.

Hefðbundinn prentarakostnaður

Mögulegur aukakostnaður felur í sér:

Stuðningsefni

Handvirkur frágangur

Útvistuð vinnsla

Lengri þróunarlotur

Fimm-Axis prentara kostir

Hugsanleg sparnaður felur í sér:

Minni efnisúrgangur

Hraðari frágangur frumgerðarinnar

Minni póst-vinnsla

Færri framleiðsluþrep

Fyrir fyrirtæki sem þróa-verðmætar frumgerðir geta framleiðniaukningar vegið þyngra en upphaflega fjárfestingu í búnaði.

 

Samanburðartafla

Framtíðarþróun skjáborðs fimm-Axis Printing

Þróunarþróun aukefnaframleiðslu er að færast í átt að:

Greindur verkfærabrautargerð

AI-aðstoð prentunarfínstillingar

Sjálfvirk kvörðun

Háþróuð samsett efni

Meiri hreyfinákvæmni

Eftir því sem þessi tækni þroskast verða skrifborðsprentarar með fimm- ása sífellt mikilvægari fyrir verkfræðirannsóknir og háþróaða-lítilframleiðslu.

Þau tákna umskipti frá einfaldri líkanaframleiðslu í átt að sveigjanlegri stafrænum framleiðslukerfum.

 

Niðurstaða

Munurinn á aSkrifborð 5 ása 3D prentariog hefðbundinn þrívíddarprentari er ekki bara fjöldi ása. Það táknar tvær mismunandi aðferðir við aukefnaframleiðslu.

Hefðbundnir borðprentarar eru áfram dýrmæt verkfæri fyrir hagkvæma og skilvirka frumgerð einfaldra íhluta. Þau eru auðveld í notkun og henta fyrir mörg fræðslu- og hönnunarforrit.

Hins vegar, þegar verkefni krefjast flókinnar rúmfræði, meiri nákvæmni, betri yfirborðsgæða, minni stuðningsmannvirkja og sterkari hagnýtra frumgerða, gefur fimm-ása prentun verulegan kost.

Með því að sameina línulega og snúningshreyfingu gerir skjáborðs 5 ása þrívíddarprentari verkfræðingum kleift að framleiða hluta með meira frelsi og í betra samræmi við raunverulegar framleiðslukröfur-heimsins.

Fyrir rannsóknarstofur, vöruhönnuði og framleiðendur sem leita eftir háþróaðri frumgerðagetu er fimm-ása aukefnaframleiðsla að verða mikilvæg tækni fyrir framtíð nákvæmnisverkfræði.