Огляд процесу адитивного виробництва

Т. Г. Авінаш, К. А. Альтаф, Р. Варма Яду, К. Новшад Шабіб, Г. Р. Рагхав

SCMS School of Engineering and Technology, Vidya Nagar, Palissery, Karukutty, Ernakulam, 683582 Kerala, India

Отримано: 15.05.2023; остаточний варіант - 26.07.2023. Завантажити: PDF

Методи виробництва нового покоління, які поширюються на субтрактивний штамп, представлено адитивним виробництвом. Перевага адитивного виробництва полягає в тому, що в ньому безпосередньо використовуються 3$D$-CAD-моделі для створення тривимірних об’єктів шляхом додавання шарів матеріялу та з’єднання їх разом. Такий підхід широко використовується в автомобільній та аерокосмічній промисловостях, біомедицині, для створення прототипів, в моді, наприклад, для створення індивідуальних прикрас, аксесуарів і навіть одягу. Адитивне виробництво широко використовується завдяки своїм численним перевагам, серед яких — можливість виробляти багатокомпонентні товари, поліпшена ергономіка продукту, виробництво на вимогу, короткі виробничі цикли тощо. Використовуються різноманітні методи виготовлення, зокрема такі, як швидке прототипування, стереолітографія, топлення електронним променем, моделювання натоплювання, 3$D$-друкування, селективне лазерне спікання тощо. Розуміння складних зв’язків між основними параметрами процесу, недоліками та кінцевим продуктом процесів адитивного виробництва значною мірою залежить від механічних випробувань. Через зростаюче використання адитивного виробництва в різних галузях промисловости критично важливо оцінювати механічні характеристики створених компонентів.

Ключові слова: адитивне виробництво, механічні властивості, пряме лазерне топлення металу, електронно-променеве топлення.

URL: https://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v45/i06/0795.html

PACS: 06.60.Vz, 61.25.Mv, 81.05.Bx, 81.20.Ev, 81.40.Lm, 83.50.Uv, 83.80.Sg


ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
  1. N. Travitzky, A. Bonet, B. Dermeik, T. Fey, I. Filbert-Demut, L. Schlier, T. Schlordt, and P. Greil, Adv. Eng. Mater., 16, No. 6: 729 (2014). Crossref
  2. M. L. Griffith and J. W. Halloran, J. Am. Ceram. Soc., 79, No. 10: 2601 (1996). Crossref
  3. E. Peng, D. Zhang, and J. Ding, Adv. Mater., 30, No. 47: 1802404 (2018). Crossref
  4. Innovative Developments in Virtual and Physical Prototyping (Ed. P. J. Bartolo) (London: CRC Press: 2011).
  5. M. D. Monzón, Z. Ortega, A. Martínez, and F. Ortega, Int. J. Adv. Manuf. Technol., 76, No. 5: 1111 (2015). Crossref
  6. R. P. Wilkerson, B. Gludovatz, J. Watts, A. P. Tomsia, G. E. Hilmas, and R. O. Ritchie, Acta Mater., 148: 147 (2018). Crossref
  7. V. Bhavar, P. Kattire, V. Patil, S. Khot, K. Gujar, and R. Singh, Additive Manufacturing Handbook (Eds. A. B. Badiru, V. V. Valencia, and D. Liu) (Boka Raton: CRC Press: 2017), p. 251. Crossref
  8. C. Suwanpreecha and A. Manonukul, Metals, 12, Iss. 3: 429 (2022). Crossref
  9. F. P. W. Melchels, J. Feijen, and D. W. Grijpma, Biomaterials, 31, No. 24: 6121 (2010). Crossref
  10. Y. L. Yap, C. Wang, S. L. Sing, V. Dikshit, W. Y. Yeong, and J. Wei, Precis. Eng., 50: 275 (2017). Crossref
  11. O. Gülcan, K. Günaydın, and A. Tamer, Polymers, 13, Iss. 16: 2829 (2021). Crossref
  12. M. Ziaee and N. B. Crane, Addit Manuf., 28: 781 (2019). Crossref
  13. W. Du, X. Ren, Z. Pei, and C. Ma, J. Manuf. Sci. Eng., 142, No. 4: 040801 (2020).
  14. I. Gibson, D. Rosen, and B. Stucker, Additive Manufacturing Technologies. 3D Printing, Rapid Prototyping, and Direct Digital Manufacturing (New York: Springer: 2015), p. 219. Crossref
  15. N. Helfesrieder, M. Neubauer, A. Lechler, and A. Verl, Production Eng., 16: 493 (2022). Crossref
  16. D. W. Rosen, Virtual Phys. Prototyp., 11, No. 4: 305 (2016). Crossref
  17. K. V. Wong and A. A. Hernandez, International Scholarly Research Notices, 2012: 208760 (2012).
  18. M. Galati and L. Iuliano, Additive Manufacturing, 19: 1 (2018). Crossref
  19. V. Agarwal, S. Jawade, S. Atre, and O. Kulkarni, Mater. Sci. Eng. Appl., 1, No. 2: 21 (2021). Crossref
  20. J. P. Kruth, L. Froyen, J. Van Vaerenbergh, P. Mercelis, M. Rombouts, and B. Lauwers, J. Mater. Proc. Technol., 149, Iss. 1–3: 616 (2004). Crossref
  21. S. Singh,V. S. Sharma, and A. Sachdeva, Mater. Sci. Technol., 32, No. 8: 760 (2016). Crossref
  22. A. L. Maximenko and E. A. Olevsky, Scripta Mater., 149: 75 (2018). Crossref
  23. A. Ahmed, A. Azam, M. M. A. Bhutta, F. A. Khan, R. Aslam, and Z. Tahir, Clean Environ. Syst., 3: 100042. (2021). Crossref
  24. M. Attaran, Business Horizons, 60, No. 5: 677 (2017). Crossref
  25. J. H. Martin, B. D. Yahata, J. M. Hundley, J. A. Mayer, T. A. Schaedler, and T. M. Pollock, Nature, 549: 365 (2017). Crossref
  26. I. J. Solomon, P. Sevvel, and J. Gunasekaran, Mater. Today Proc., 37: 509 (2021). Crossref
  27. R. F. Schaller, J. M. Taylor, J. Rodelas, and E. J. Schindelholz, Corrosion, 73, No. 7: 796 (2017). Crossref
  28. G. Sander, J. Tan, P. Balan, O. Gharbi, D. R. Feenstra, L. Singer, S. Thomas, R. G. Kelly, J. R. Scully, and N. Birbilis, Corrosion, 74, No. 12: 1318 (2018). Crossref
  29. E. Liverani, S. Toschi, L. Ceschini, and A. Fortunato, J. Mater. Process. Technol., 249: 255 (2017). Crossref
  30. D. R. Eyers and A. T. Potter, Computers in Industry, 92–93: 208 (2017). Crossref
  31. J. Kechagias, Rapid Prototyp. J., 13. No. 5: 316 (2007). Crossref
  32. P. Patpatiya, K. Chaudhary, A. Shastri, and S. Sharma, Proc. Inst. Mech. Eng. C. J. Mech. Eng. Sci., 236, No. 14: 7899 (2022). Crossref
  33. R. Chaudhary, P. Fabbri, E. Leoni, F. Mazzanti, R. Akbari, and C. Antonini, Progress in Additive Manufacturing, 8, No. 2: 331 (2023). Crossref
  34. M. Mehrpouya, A. Vosooghnia, A. Dehghanghadikolaei, and B. Fotovvati, Sustainable Manufacturing. Handbooks in Advanced Manufacturing (Eds. K. Gupta and K. Salonitis) (Elsevier: 2021), p. 29. Crossref
  35. M. Jiménez, L. Romero, I. A. Domínguez, M. D. M. Espinosa, M. Domínguez, Complexity, 2019: 9656938 (2019). Crossref