1
2
3
4
5
Promocija DPM
Prezentacija mogućnosti DPM

Na sajmu "Nauka za privredu" Departman za proizvodno mašinstvo je predstavio svoje mogućnosti.  Prezentacija   Opširnije...
Upis 2018

Spremni dočekajte budućnost, upis je u junu Naučite: programiranje, dizajniranje, projektovanje,  3D štampu – mašina, alata, procesa,... Opširnije...

Laboratorija za virtuelno projektovanje i brzu izradu prototipova

Članovi laboratorije:

Dr Ognjan Lužanin, vanredni profesor, šef laboratorije
Dr Dragiša VIlotić, redovni profesor
Dr Mladomir Milutinović, docent
Dr Plavka Skakun, docent
Dr Dejan Movrin, docent

 

Aditivne tehnologije (brza izrada prorotipova)

Pojam aditivnih tehnologija obuhvata širok dijapazon proizvodnih tehnologija koje omogućavaju generisanje trodimenzionalnih objekata na osnovu 3D modela u digitalnom formatu. Zajedničku karakteristiku ove familije tehnologija čini to da fizički objekat nastaje inkrementalno, dodavanjem materijala sloj-po-sloj, sve do potpunog završetka procesa izrade. Svaki od slojeva predstavlja poprečni presek objekta u odgovarajućoj ravni. Još jedna karakteristika aditivnih tehnologija jeste upotreba računara u celokupnom toku procesa izrade 3D modela, iz čega proizilazi niz prednosti:

  • Proizvoljna složenost geometrije bez dodatnih troškova;

S obzirom da se, primenom aditivnih tehnologija, geometrija radnog predmeta generiše na osnovu računarskog programa, dodavanjem slojeva i bez primene posebnih alata, složenost geometrije ne igra znatniju ulogu u ceni izrade. Uz neke ograde, može se reći da aditivne tehnologije omogućavaju izradu radnih predmeta proizvoljne geometrijske složenosti.

  • Proizvoljna raznolikost proizvodnog programa;

Kada su konvencionalne proizvodne tehnologije u pitanju, promena proizvodnog programa u principu zahteva izradu novih alata, pribora, a neretko i nabavku novih mašina i dodatnu obuku rukovalaca. Kod aditivnih tehnologija, promena proizvodnog programa ne zavisi od pomenutih faktora i može se, u principu, postići učitavanjem odgovarajuće datoteke sa 3D geometrijom.

  • Mogućnost izrade gotovih sklopova

U konvencionalnoj proizvodnji, montaža sklopova se obavlja kao poslednja u nizu i predstavlja složenu i odgovornu operaciju. Pogodnim izborom zazora i tolerancija, aditivne tehnologije omogućavaju izradu gotovih sklopova. Na slici 1.6 je prikazan jedan takav primer.

  • Minimalno pripremno vreme

Za razliku od konvencionalnog prilaza proizvodnji, gde započinjanje proizvodnje novog proizvoda iziskuje vreme za izradu alata, pribora, upravljačkih programa, itd, aditivne tehnologije zahtevaju spreman materijal za izradu i 3D model radnog predmeta u digitalnom formatu. Na ovaj način je pripremno vreme toliko skraćeno, da neki autori smatraju da se ovde radi o nultom pripremnom vremenu (en. zero lead time).

  • Minimalno vreme obuke

S obzirom na brojnost aditivnih tehnologija koje su danas u raširenoj upotrebi, postoji širok dijapazon mašina koje se koriste. Tako neki tipovi mašina, kao što su mašine za stereolitografiju (SLA), selektivno lasersko sinterovanje (SLS) ili direktno sinterovanje metala laserom (DMLS), zahtevaju obuku i ne mogu biti korišćene uz osnovna uputstva, kao kada je reč o kućnim 3D printerima. Svejedno, ukupno gledano, aditivne tehnologije su znatno fleksibilnije kada je u pitanju vreme potrebno za obučavanje operatora, nego što je to slučaj sa konvencionalnim tehnologijama, gde takve obuke zahtevaju znatno više vremena.

  • Neograničene mogućnosti za oblikovanje proizvoda

Pored brojnih prednosti koje omogućavaju, konvencionalne tehnologije podležu ograničenjima kada je u pitanju složenost geometrije koju je moguće napraviti. Primera radi, tehnologija obrade struganjem, ograničena je uglavnom na delove rotacionog oblika, dok se primenom livenja mogu izraditi samo oni delovi za koje je moguće napraviti livačka jezgra i koji se potom mogu izvaditi iz kalupa. Takođe se postavljaju i geometrijska ograničenja koja nameću mogućnosti trenutno raspoloživih reznih alata. Sa druge strane, aditivne tehnologije kao ulaz u proces proizvodnje koriste digitalni 3D model radnog predmeta, ne zahtevajući dodatne alate, pa se, uz određene rezerve, može tvrditi da se na ovaj način mogu dobiti geometrijski oblici neograničene složenosti.    

  • Minimalno rasipanje materijala

U poređenju sa tehnologijama skidanja materijala, kao što su struganje, glodanje, itd, aditivne tehnologije koje rade sa metalnim praškovima imaju znatno manje gubitke u otpadnom materijalu, pri čemu postoji i mogućnost reciklaže.

  • Mogućnost kombinovanja materijala

Pojedine aditivne tehnologije omogućavaju izradu radnih predmeta koji u sebi sadrže nekoliko materijala, a koji, pored različite teksture i boje, mogu imati i različite mehaničke karakteristike. Jedan od aktuelnih pravaca istraživanja u ovoj oblasti predstavlja i razvoj digitalnih materijala.

Od početka osamdesetih godina prošlog veka, pa do danas, razvijen je veliki broj eksperimentalnih i komercijalnih tehnologija za aditivnu proizvodnju (u daljem tekstu AM - Additive Manufacturing) i s tim u vezi postoji stotinjak različitih tipova AM mašina koje su dostupne na tržištu. Takođe, postoji i znatan broj komercijalno dostupnih materijala, koji u osnovi baziraju na polimerima, metalima ili keramici.

Bez obzira na mnoštvo razvijenih AM postupaka i materijala, svi AM postupci mogu biti svrstani u jednu od pet osnovnih familija. U tabeli 1 je ilustrovana ova podela, uz navođenje samo nekoliko najzastupljenijih AM tehnologija.

             Osnovne familije AM procesa

 

Očvršćavanje slojeva na osnovu:

Konturu generiše:

Komercijalni naziv             tehnologije

Skr.

Fotopolimerizacija

 

Laser,

printerska glava

Stereolitografija

PolyJet, PolyJet Matrix

(SLA)

Lasersko sinterovanje

Lasersko topljenje

Laser,

mlaz elektrona

 

Selektivno lasersko sinterovanje

Selektivno lasersko topljenje

Topljenje mlazom elektrona

Direktno lasersko sinterovanje metala

 

(SLS)

(SLM)

(EBM)

(DMLS)

Lepljenje i opsecanje

Laser, nož

 

Proizvodnja laminiranih obj.

Laminacija plastičnih folija

(LOM)

(PSL)

Selektivno apliciranje vezivnog sredstva

Printerska glava

3D štampa

(3DP)

Deponovanje istopljenog materijala

Glava ekstrudera

Deponovanje istopljenog filamenta

 

(FDM)

Tabela 1 Pet osnovnih familija AM postupaka

Laboratorija za virtuelne tehnologije i brzu izradu prototipova poseduje dva savremena AM uređaja, koji, prema tabeli 1, koriste selektivno apliciranje vezivnog sredstva (3DP printer, ZCorp 310 Plus) (sl.1) i deponovanje istopljenog materijala (FDM printer, MakerBot 2) (sl.2).  

 

Sl.1 3DP printer ZCorp Z310 Plus, Laboratorija za virtuelne tehnologije i brzu izradu prototipova

 

Sl.2 FDM printer, MakerBot 2, Laboratorija za virtuelne tehnologije i brzu izradu prototipova

U poslednjih nekoliko godina, u okviru Laboratorije su, u formi uslužne 3D štampe, izrađivani modeli različitih gabarita i složenosti, a primarni akcenat je stavljen na istraživanja u oblasti unapređenja primene aditivnih tehnologija. Trenutno su istraživanja ove laboratorije usmerena na poboljšanje mehaničkih karakteristika modela izrađenih pre svega u 3DP i FDM tehnologiji. Takođe je razvijena saradnja sa Tehnološkim fakultetom u Novom Sadu, čime su značajno proširene naše mogućnosti u domenu korišćenja najsavremenije opreme i uređaja za merenje i testiranje.  

Filme Porno