Излагается концепция высоких интегрированных генеративных технологий макро-, микро- и наноуровня.
Приводятся характеристики и области преимущественного применения различных способов Rapid Prototyping, Rapid Tooling, Rapid Manufacturing, послойного нанесения и модификаций покрытий, принципы их интеграции в рамках единых технологий.
Предназначена для студентов технических специальностей, магистров, аспирантов, работников НИИ и промышленности.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение 3
1. Основные тенденции развития машиностроения 7
2. Роль производственных интегрированных технологий 18
3. Концепция трех уровней генеративных технологий 27
3.1. Генеративные технологии и их уровни 27
3.2. Генеративные технологии макроуровня 31
3.3. Генеративные технологии микроуровня 44
3.4. Генеративные технологии наноуровня 53
3.5. Роль 3D CAD моделирования 59
4. Характеристика способов генеративной 3D материализации математической модели изделий макроуровня 63
4.1. Способ лазерной стереолитографии (SLA) 65
4.2. Способ избирательного лазерного спекания (SLS) 72
4.3. Способ изготовления слоистых объектов (LOM) 75
4.4. Способ основного термического воздействия (SGC) 77
4.5. Способ моделирования оплавлением (FDM) 79
4.6. Способ моделирования по принципу трехкоординатной (трехмерной) печати (3D Printing, TDP) 81
4.7. Способ изготовления моделей с использованием баллистики (BPM) 83
4.8. Способ многофазного отвердения струи (MJS) 83
4.9. Способ многоструйного моделирования (MJM) 84
4.10. Способ формообразования с помощью лазерной инженерной сети (LENS) 85
4.11. Способ быстрого изготовления микроизделий (RMPD) 87
4.12. Способ трехкоординатной сварки (3DW) 87
4.13. Способ моделирования осаждением из газовой фазы (GPD) 87
4.14. Способ отвердения полимера при голографической интерференции 88
5. Классификация генеративных технологий макроуровня 89
6. Учебно-научно-производственный центр высоких генеративных технологий при НТУ [ХПИ] 97
6.1. Система лазерной стереолитографии на базе установки SLA 5000 99
6.2. Система избирательного лазерного спекания на базе установки Vanguard Si2 SLS 105
6.3. Измерительная система на базе сканирующей установки Imetric Iscan II 107
6.4. Используемые материалы 115
6.5. Доработка изделий после выращивания (постпроцессы) 118
6.6. Верификация изделий, прототипов и их моделей 119
7. Принцип обратимой структурной декомпозиции и трансформации изделий при их послойном выращивании 122
7.1. Особенности базирования и выбор ориентации изделия в процессе его послойного выращивания 125
7.2. Принцип структурной декомпозиции и трансформации изделий 130
8. Технологическое время изготовления изделий послойным выращиванием 135
8.1. Модель технологического времени создания изделия 137
8.1.1. Время построения детали 138
8.1.2. Время построения опор 144
8.1.3. Итоговая модель времени создания изделия 146
8.2. Анализ модели технологического времени 146
8.3. Разделение изделия на части 149
9. Качество и точность твердотельных изделий, изготовленных по генеративным технологиям 156
10. Интеграция генеративных технологий Rapid Prototyping, Rapid Tooling и Rapid Manufacturing (RPTM)165
11. Генеративные технологии ускоренного производства оснастки и изделий – Rapid Tooling и Rapid Manufacturing 171
12. Непрямые (косвенные) методы RT ускоренного производства оснастки 176
12.1. Литье в песчаные формы 176
12.2. Точное литье по выплавляемым и выжигаемым моделям 179
12.3. Литье в эластичные силиконовые формы 182
12.4. Центробежное литье 183
12.5. Гальванопластика 184
12.6. Процесс 3D KeltoolTM 185
13. Прямые RT методы ускоренного производства 188
13.1. Оснастка, изготовленная по способу стереолитографии инжекционная
литейная форма (AIMТМ) 189
13.2. Оснастка, изготовленная по способу слоистых объектов (LOM) 189
13.3. Оснастка, изготовленная по способу селективного лазерного спекания (SLS) 190
13.4. Оснастка, изготовленная по способу трехмерной печати (3DP) 194
14. Принципы построения, функционирования интегрированного производства ускоренного изготовления изделий и управления им 196
14.1. Критерии оценки эффективности функционирования интегрированного производства 202
14.2. Информационная среда для системы интегрированного производства 204
14.3. Условия формирования производственных программ для интегрированного производства 206
Заключение 210
Список литературы 214
ОГЛАВЛЕНИЕ 221
ПРИЛОЖЕНИЕ