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促进AM流程链的安全性和可持续性

通过莱斯利Langnau|2019年8月26日

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Joseph Crabtree, Additive Manufacturing Technologies Ltd .首席执行官

在增材制造(AM)的使用中,可持续性和安全性的概念是近年来讨论的一个领域。然而,随着增材制造技术向后处理技术的转变,是时候更深入地研究AM的可持续性和安全性了。

增材制造与可持续性
AM使更节省成本和资源的中小规模生产成为可能,并正迫使制造商重新评估他们的制造方法。作为一种颠覆性和可实现性的技术,它打开了制造几乎无限复杂和非典型几何和特征的部件和产品的能力。

从6英里的高度看世界,AM流程比传统的减法制造流程更少的浪费,并使:
1.更好的资源效率(制造过程可以为AM重新设计)
2.延长产品寿命(通过维修、再制造和翻新方法)
3.重新配置的价值链(更短、更小、更本地化、更协作)

对AM在可持续性方面的影响的强调主要集中在减少能源和材料消耗上。但要真正理解AM对可持续发展的影响,还需要更全面地评估AM如何实现更可持续的生产和消费模式。

从产品生命周期的角度来看,AM在哪些方面能够实现更可持续的生产和消费方式,AM在以下四个方面能够实现环境可持续性效益:
1.产品和工艺再设计
2.材料的输入处理
3.按订单生产零件和产品
4.闭环(基本上回收和再利用AM材料,在需要的时候促进零件的制造,从而减少浪费的库存等)

随着企业转向环境更可持续的工业系统,AM对消费和生产的影响将发挥作用。但它也为制造商提供了评估替代商业模式的机会。例如,直接数字化制造将意味着数字化设计将被保存在文件中,并可以复制为维修和再制造的备件,这将意味着产品寿命的延长和产品服务商业模式的激励。这种转变将影响制造业的分布,并开始重新配置价值链。AM减少对子部件和组件需求的能力也简化了供应链。

我后期处理
当把调幅作为一种生产技术来使用时,分析从产品设计到最终使用产品或组件的所有步骤是很重要的,包括调幅的后处理阶段。

许多制造商在使用AM时低估了后处理要求,所以这往往是工艺的阿喀里斯之踵,并可能成为使用AM作为生产工具的障碍。许多制造商不知道的是,当使用AM生产应用程序,后处理可以高达60%的总成本,每个成品零件;表面整理等后处理活动往往是劳动密集型的,而且成本和时间都很耗。

后处理的难题需要用生态系统的方法来解决每个单独的AM生产应用——从端到端。通过对AM (dfm)的精心设计,可以减少一些后处理问题,但无论设计多么好,都不能否认对所有AM流程的后处理的需要。在AMT,我们非常清楚具有讽刺意味的是,AM在后期处理阶段几乎需要史前水平的人工干预,减慢了整个生产过程,并可能影响成品部件的几何和功能完整性。

有数字和自动化后处理解决方案,提高效率,减少整体时间和成本的AM生产,特别是聚合物AM工艺和热塑性材料。

多种热塑性材料可用于各种AM平台,但粉末床工艺需要在建造后处理和清除粉末,通常还需要渗透操作,以及整理和着色过程,特别是,如果美学与粉末床融合技术提供的强度优势是重要的。

长丝热塑性材料加工过程通常会在成品零件上产生步进效应,在后处理过程中消除这种效应既昂贵又耗时。

有自动后处理解决方案平滑大量的热塑性聚合物零件,提供注塑表面质量。一个例子是PostPro3D硬件,它集成了系统、软件和虚拟服务,可以有效地从机器上移除AM生产的部件,将其装载到机架上,并将其放入PostPro3D后处理室。然后用户选择合适的程序,程序开始运行,运行90-120分钟,之后可以拆卸、检查,并适合使用。

这种后处理方法背后的技术是一种物理化学过程,包括在精确控制的真空和温度条件下将专有溶剂转化为蒸汽。这细化了每个部分的表面,以确保一个完美的光洁度,相当于注射成型的部分。使用的化学物质是由谢菲尔德大学开发的有机溶剂的专有混合物,不易燃、不爆炸。这些化学物质是经过精心开发的,是FDA批准的医疗级药品中已经用于医疗行业的前体和代谢物,最大限度地减少与人类接触和环境问题有关的任何潜在问题。

这些化学品通过墨盒的方式插入到PostPro3D机器中,并在一个完全封闭的系统中使用,这意味着没有机会与用户直接接触。经过后处理后,该部件不含化学残留物,并根据ISO 10993认证和生物相容性,适用于医疗设备使用。以这种方式完成的部分已经经过测试,表明它们没有细胞毒性作用。

由于PostPro3D是一个闭环系统,没有废物流供操作人员处理。机器需要有资格的技术人员定期维护,在此期间回收消耗品和碳过滤器被收集和更换。该设备没有任何废水流,也不需要用水。

加法制造技术
www.amtechnologies.com

Joseph Crabtree是Additive Manufacturing Technologies的创始人,自2017年以来一直担任首席执行官。AMT总部设在英国全球通过在美国和欧洲大陆的设施,以及在世界各地的合作伙伴关系.


了下:3D打印•增材制造•立体光刻
标记:additivemanufacturingtechnologies

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