Vad är direkttillverkning?

Direct manufacturing (DM) – även känd som additiv eller snabb tillverkning – är en process som skapar ett fast, tredimensionellt (3D) objekt från vätska eller pulver. Detta kan åstadkommas genom att träffa ämnet med en laser eller annan form av stråle, såsom en elektronstråle, eller rikta den i smält form genom extremt smala munstycken. Digitaliserade mönster, som de som skapats i datorstödd design (CAD)-program, matas in i en dator som styr processen och skapar slutprodukten.

Direkt tillverkning kan förenklat karakteriseras som ”3D-utskrift.” Operationen kan likna den för en klassisk bläckstråleskrivare, men den fungerar i tre dimensioner. Liksom traditionell utskrift, när designen matas in i datorn, hanteras resten av processen utan mänsklig interaktion.

Typerna av direkt tillverkning kan delas in i två huvudkategorier: de där smält material läggs ner och de där materiallager påverkas. I det första fallet extruderas smält material – vanligtvis en plast – genom munstycken, inga mycket bredare än ett människohår. Filamenten läggs ned, ett lager i taget, enligt CAD-ritningen, med ett typiskt lager som mäter 0.005 tum (0.0127 cm) tjockt.

När det gäller material som påverkas läggs ett tunt lager pulver, vanligtvis med en rulle. Sedan etsas ett lager av CAD-ritningen över pulvret med en laser eller annan energistråle. Pulverpartiklarna smälts samman i form av strålens bana, vilket skapar ett enda lager av ritningen. Processen upprepas sedan tills objektet är klart.

Specialprodukter eller föremål med begränsad tillverkning är ofta bäst lämpade för direkt tillverkning, såsom prototyper eller delar för rymdfarkoster eller militära flygplan med ovanlig geometri. När det gäller skapandet av slutanvändarartiklar hävdar vissa företag som arbetar med DM-metoder att processen är konkurrenskraftig med traditionella bearbetnings- och formsprutningstekniker. När man väljer mellan DM och en annan tillverkningsprocess bör tillverkningsvolym, designkomplexitet och sannolikhet för förändring beaktas.

På grund av de oöverkomliga kostnaderna för formar och bearbetade delar som behövs för traditionell tillverkning, kan direkt tillverkning vara väl lämpad för korta eller osäkra produktionsserier. Den kan användas för andra produkter när den avsedda körningen är klar. För mycket komplexa konstruktioner kan DM kanske skapa föremål i ett stycke som skulle vara svåra eller till och med omöjliga att skapa med de flesta andra tillverkningsmetoder.