為保證打印零件質(zhì)量，miniFactory為FFF技術(shù)增加AARNI過程監(jiān)測(cè)

3D打印已經(jīng)變得越來越高效，已經(jīng)從原型制造轉(zhuǎn)向生產(chǎn)使用，材料方面也進(jìn)行了迅速的適應(yīng)；塑料工業(yè)的原材料也以越來越快的速度在3D打印中得到驗(yàn)證，因此當(dāng)他們把3D打印作為一種替代的制造方法時(shí)，公司也能夠使用相同的材料和供應(yīng)商，生產(chǎn)技術(shù)和材料已可與傳統(tǒng)制造方法相媲美，現(xiàn)在，重點(diǎn)不可避免地放在過程監(jiān)測(cè)和質(zhì)量保證上，這很可能是下一個(gè)主要的發(fā)展領(lǐng)域，在3D打印用于太空、鐵路或航空航天工業(yè)終端產(chǎn)品的高性能聚合物時(shí)，過程監(jiān)測(cè)的必要性更為突出。              

3D打印與傳統(tǒng)制造方法              
聚合物最常用的制造方法是注射成型和機(jī)械加工。通過注塑成型，一次可以制作數(shù)千個(gè)相同的零件。這使得零件易于測(cè)試，從而易于確定零件是否符合規(guī)格。通過注塑成型，所制造的零件在各個(gè)方向上都是均勻且機(jī)械強(qiáng)度相同的。該方法針對(duì)所用材料進(jìn)行了優(yōu)化，并在多個(gè)測(cè)量點(diǎn)處監(jiān)測(cè)工藝溫度。注塑成型的強(qiáng)度是大批量生產(chǎn)的能力，但是由于每個(gè)零件都需要自己的模具來制造，所以它的安裝成本很高。所有的變化往往需要一個(gè)全新的模具來制造。

加工聚合物時(shí)，零件是用大塊材料加工出來的，直到零件加工成所需形狀。機(jī)械加工適用于大致要加工的坯料的尺寸。坯料越靠近尺寸，去除多余材料產(chǎn)生的廢料就越少。這為設(shè)計(jì)設(shè)置了一些限制，因此制造某些類型的零件非常昂貴。當(dāng)使用高性能聚合物時(shí)，由于使用的原材料比工程聚合物更昂貴，因此浪費(fèi)的多余材料造成的成本更為明顯。      
        
與機(jī)械加工相比，3D打印是一種加法制造方法，而機(jī)械加工是一種減法制造方法。3D打印提供了制造具有挑戰(zhàn)性或傳統(tǒng)方法無法實(shí)現(xiàn)的幾何圖形的能力。它還提供了按需生產(chǎn)零件的能力，因?yàn)閱挝怀杀九c批量大小無關(guān)。通過增材制造，一次可以制造10個(gè)不同的零件，幾乎沒有材料浪費(fèi)。這使得3D打印成為一種非常經(jīng)濟(jì)高效的制造方法。      
      
在3D打印中，材料被熔化成細(xì)絲，形成所需的形狀。各層之間的附著力是決定零件機(jī)械強(qiáng)度的最重要因素。因此，根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)打印過程進(jìn)行監(jiān)測(cè)和驗(yàn)證是非常重要的。缺陷很可能被困在零件內(nèi)，這使得通過目視檢查無法發(fā)現(xiàn)。目視檢查零件時(shí)，只能看到表面。無法確定其中的材料是否已成功打印。

AARNI過程監(jiān)測(cè)是如何工作的？              
實(shí)際上，3D打印是非常不同的制造過程，因此必須針對(duì)制造方法優(yōu)化過程監(jiān)測(cè)。miniFactory是質(zhì)量保證領(lǐng)域的先行者，其客戶包括世界領(lǐng)先的材料制造商、研究中心和重要的OEM公司。我們傾聽客戶的需求，開發(fā)了AARNI過程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。客戶可以使用它來認(rèn)證打印部件并驗(yàn)證其高質(zhì)量。AARNI被設(shè)計(jì)與miniFactory Ultra設(shè)備相匹配。     
         
在打印過程中，3D打印機(jī)每秒自動(dòng)存儲(chǔ)來自對(duì)打印過程非常重要的幾個(gè)傳感器的數(shù)據(jù)。打印完成后，3D打印機(jī)會(huì)自動(dòng)將數(shù)據(jù)集定稿為可下載文件，用戶可以將其帶到計(jì)算機(jī)上。在計(jì)算機(jī)上，用戶打開Aarni軟件并將下載的數(shù)據(jù)集加載到軟件中。根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)，Aarni將創(chuàng)建打印部件的渲染線框圖像。使用它，用戶可以逐行逐層檢查零件。              

該軟件將直觀地指出任何偏差，使他們?nèi)菀装l(fā)現(xiàn)。因此，用戶不需要手動(dòng)遍歷整個(gè)數(shù)據(jù)集來發(fā)現(xiàn)零件中的偏差。默認(rèn)情況下，Aarni軟件具有自動(dòng)預(yù)設(shè)功能，這使得它很容易開始使用。如果需要，用戶可以創(chuàng)建自己的進(jìn)程。在新材料的驗(yàn)證上，這也是一個(gè)很有意義的工具，可確保部件在批量生產(chǎn)的整個(gè)過程是無懈可擊的。              
該軟件可用于同時(shí)檢查一個(gè)或多個(gè)零件，從而能夠同時(shí)認(rèn)證更大的生產(chǎn)批次。AARNI顯示所有關(guān)鍵打印參數(shù)，還可以添加打印材料的批號(hào)。有了批號(hào)，打印件就可以一直追溯到材料制造商的生產(chǎn)批次。最后，用戶可以保存或打印A4大小的文檔，其中包含有關(guān)打印部件的制造過程的所有重要信息，操作員使用這些信息來認(rèn)證打印部件。因此，整個(gè)生產(chǎn)鏈都存儲(chǔ)在一個(gè)文檔中，就像傳統(tǒng)的制造方法一樣。

過程監(jiān)測(cè)最重要的好處是什么？              
1. 專業(yè)性              

• 它可以確保打印以最佳方式完成，并且在打印過程中沒有可能削弱打印部件性能的偏差。監(jiān)測(cè)有助于防止故障部件的產(chǎn)生；
• 證明打印件或生產(chǎn)批的可能性，并提供打印件的文檔信息；
• 提供打印部件的完全可追溯性，就像傳統(tǒng)制造方法一樣；
• 提高打印零件的可靠性。
  

2. 研究意義              

• 查看打印過程中使用的實(shí)際參數(shù)的可能性，如填充物、噴嘴和腔室的溫度以及材料腔室的相對(duì)濕度。
• 材料和參數(shù)對(duì)打印質(zhì)量本身的影響，從而使用正確的數(shù)據(jù)進(jìn)行所有的比較和研究。
• 對(duì)于新材料的驗(yàn)證，打印部件可直接與AARNI文件進(jìn)行比較。了解如何針對(duì)所討論的材料優(yōu)化工藝。
  

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