Pembuatan aditif (kadangkala juga dipanggil prototaip pantas atau percetakan 3D) ialah kaedah pembuatan yang mencipta objek pepejal dengan membina lapisan bahan. Walaupun terdapat banyak teknik pencetakan 3D yang berbeza, artikel ini akan menumpukan pada proses umum dari reka bentuk hingga bahagian akhir. Sama ada bahagian akhir ialah prototaip pantas atau bahagian berfungsi akhir, keseluruhan proses tetap sama.
Proses Pengilangan Aditif
1. Reka Bentuk Berbantukan Komputer
Membuat model digital adalah langkah pertama dalam proses pembuatan aditif. Kaedah yang paling biasa untuk membuat model digital ialah reka bentuk bantuan komputer (CAD). Terdapat pelbagai jenis program CAD percuma dan profesional yang serasi dengan pembuatan aditif. Kejuruteraan songsang juga boleh digunakan untuk menjana model digital daripada pengimbasan 3D.
Terdapat beberapa pertimbangan reka bentuk yang mesti dinilai semasa mereka bentuk untuk pembuatan bahan tambahan. Ini biasanya menumpukan pada kekangan geometri ciri untuk menyokong, atau melepaskan keperluan lubang, dan berbeza mengikut teknologi.
2. Penukaran STL dan manipulasi fail
Tidak seperti kaedah pembuatan tradisional, peringkat kritikal dalam proses pembuatan aditif ialah keperluan untuk menukar model CAD ke dalam fail STL. STL menggunakan segi tiga untuk menerangkan permukaan objek. Terdapat beberapa pengehadan model yang perlu dipertimbangkan sebelum menukar model kepada fail STL, termasuk saiz fizikal, sesak air dan kiraan poligon.
Selepas fail STL dijana, fail akan diimport ke dalam penghiris. Program ini menukar fail STL kepada kod g. g-code ialah bahasa pengaturcaraan Kawalan Berangka (NC). Ia digunakan dalam pembuatan bantuan komputer (CAM) untuk mengawal alatan mesin automatik (termasuk mesin CNC dan pencetak 3D). Slicer juga membenarkan pereka bentuk menyesuaikan parameter binaan, termasuk sokongan, ketinggian lapisan dan orientasi bahagian.
3. Percetakan 3D
Pencetak 3D selalunya terdiri daripada banyak bahagian kecil dan kompleks, jadi penyelenggaraan dan penentukuran yang betul adalah penting untuk menghasilkan cetakan yang tepat. Pada peringkat ini, bahan cetakan juga dimuatkan ke dalam pencetak. Bahan mentah yang digunakan dalam pembuatan aditif selalunya mempunyai jangka hayat yang terhad dan memerlukan pengendalian yang teliti. Walaupun sesetengah proses dapat mengitar semula bahan cetakan yang berlebihan, penggunaan semula boleh menyebabkan kemerosotan bahan jika tidak diganti dengan kerap.
Kebanyakan mesin pembuatan aditif tidak perlu dipantau selepas pencetakan bermula. Mesin akan mengikuti proses automatik, dan masalah biasanya hanya timbul apabila mesin kehabisan bahan atau perisian menjadi salah.
4. Pemprosesan produk bercetak 3D
Untuk beberapa teknik pembuatan aditif, mengeluarkan cetakan adalah semudah menanggalkan bahagian yang dicetak daripada platform binaan. Untuk kaedah pencetakan 3D yang lebih industri, mengalih keluar cetakan ialah proses yang sangat teknikal yang melibatkan pengekstrakan cetakan yang tepat semasa ia masih dibalut dengan bahan binaan atau dilekatkan pada plat binaan. Kaedah ini memerlukan prosedur penyingkiran yang kompleks dan pengendali mesin berkemahiran tinggi serta peralatan keselamatan dan persekitaran terkawal.
5. Pasca pemprosesan
Prosedur pasca pemprosesan juga berbeza mengikut teknologi pencetak. SLA memerlukan komponen untuk dirawat di bawah cahaya UV sebelum diproses, bahagian logam selalunya memerlukan pelepasan tekanan dalam ketuhar, dan bahagian FDM boleh diproses serta-merta. Sokongan yang dicetak dengan teknik cetakan sokongan juga dikeluarkan dalam peringkat pasca pemprosesan. Kebanyakan bahan cetakan 3D boleh diampelas dan teknik pasca pemprosesan lain termasuk tumbang, pembersihan udara tekanan tinggi, penggilap dan pewarnaan digunakan untuk menyediakan cetakan untuk kegunaan akhir.
