Realizarea Pieselor

Fabricarea obiectelor tridimensionale este un domeniu de studiu cu radacini adanci in istorie. In decursul timpului au fost dezvoltate mai multe tipuri de tehnologii care sa permita creerea de obiecte solide cu diverse forme. Exista mai multe clasificari ale tehnologiilor de obtinere a pieselor si ansamblurilor de piese. Criteriul de clasificare care va fi considerat in continuare este modul de utilizare a materialului in vederea obtinerii formei obiectului. Din acest punct de vedere tehnologiile de fabricare pot fi impartite in patru categorii:

1. Tehnologii de fabricare prin inlaturare de material (Subtractive technologies)

2. Tehnologii de fabricare prin adaugare de material (Additive technologies)

3. Tehnologii de fabricare prin reformarea materialului (Net shape technologies)

4. Tehnologii de fabricare constructive (Constructive technologies)

Tehnologiile de fabricare prin inlaturare de material sunt larg utilizate in prezent in diverse domenii ale creatiei industriale sau artistice. Caracteristic pentru aceste tehnologii este faptul ca sunt mari consumatoare de materie prima si produc cantitati importante de deseuri. Fabricarea porneste de la un bloc de material solid (semifabricat) care are dimensiuni de gabarit mai mari decat obiectul ce trebuie realizat (sau cel putin egale). Prelucrarea consta in inlaturarea succesiva si selectiva a unor mici bucati din blocul de material astfel incat acesta sa se apropie de forma si dimensiunile dorite.

Exemple din domeniul industrial:

- prelucrarea prin aschiere; strunjire, frezare, gaurire, rectificare;

-prelucrare prin electroeroziune

din domeniul artistic :

- sculptura in piatra, lemn

Tehnologiile subtractive prezinta o serie de avantaje in urmatoarele directii:

1. Acuratete – utilajele de prelucrare au o precizie ridicata (in general mai mare decat in cazul altor procedee).

2. Finisare - pot produce suprafete foarte netede.

3. Productie de masa – procesele de fabricatie sunt rapide si ieftine raportat la unitatea de produs in cazul seriilor mari.

4. Gama mare de materiale –o mare varietate de materiale pot fi prelucrate prin aceste tehnologii

5. Gabaritul pieselor – procedeele se pot aplica atat la piese mici cat si la piese mari si foarte mari.

Aceste tehnologii au si o serie de dezavantaje sau limitari:

1. Accesul – pentru a putea extrage materialul trebuie sa existe posibilitatea accesului in zona ce trebuie prelucrata. In cazul unor piese complexe acest lucru este uneori greoi sau chiar imposibil. Prelucrarea unor suprafete necesita modificarea pozitiei si fixarii piesei.

2. Fixarea – sunt necesare dispozitive de fixare atat pentru pozitionare cat si pentru a compensa eforturile din timpul prelucrarii.

Tehnologiile de fabricare prin adaugare de material sunt definite prin termenul Additive technologies sau Solid Freeform Fabrication. Ele permit construirea obiectelor prin adaugarea unor cantitati mici de material in locatii precise, cantitatea de material utilizata fiind astfel practic egala cu cantitatea cuprinsa in obiectul finit. Obiectul este constituit din mici entitati primare cum ar fi picaturi sau straturi. Aceste metode de fabricare permit construirea unor obiecte oricat de complexe iar gama de materiale utilizabile desi relativ restransa in prezent, se largeste continuu.

Tehnologiile de fabricare aditiva folosesc materiale sub diferite forme: solida lichida si chiar gazoasa. Lichidele care se transforma in solide la aplicarea luminii (fotopolimeri) au stat la baza primelor masini realizate practic (SLA). Urmeaza imediat metodele bazate pe lipirea pulberilor (SLS), extrudarea materialelor termoplastice (FDM), aranjarea in teanc a materialelor tip membrana (LOM) si multe altele. Chiar si gazele au fost utilizate pentru realizarea obiectelor foarte mici. Gama de materiale se extinde de la hartie si materiale plastice pana la metale si materiale ceramice.

Marimea obiectelor la care se adreseaza curent aceste tehnologii variaza de la obiecte microscopice la cladiri intregi.

Gama de aplicatii este foarte larga de la jucarii si machete functionale la componente pentru industria de automobile si aerospatiala dar si aplicatii in medicina avansata.