Прямое производство (DM), также известное как аддитивное или быстрое производство, представляет собой процесс, который создает прочную, трехмерный (3D) объект из жидкости или порошка. Этого можно добиться, ударив по веществу лазером или другой формой луча, например электронный пучок или направляя его в расплавленном виде через чрезвычайно узкие сопла. Оцифрованные проекты, например созданные в программах автоматизированного проектирования (CAD), загружаются в компьютер, который управляет процесс и создает конечный продукт.
Прямое производство можно упрощенно охарактеризовать как «3D-печать». Операция может напоминать работу классического струйного принтера, но работает в трех измерениях. Как и при традиционной печати, когда дизайн вводится в компьютер, остальная часть процесса выполняется без участия человека.
Типы прямого производства можно разделить на две основные категории: те, при которых наносится расплавленный материал, и те, при которых воздействуют на слои материала. В первом случае расплавленный материал — обычно пластик — выдавливается через сопла, не намного шире человеческого волоса. Нити укладываются по одному слою за раз в соответствии с чертежом САПР, при этом толщина типичного слоя составляет 0,005 дюйма (0,0127 см).
В случае материала, на который воздействуют, наносится тонкий слой порошка, обычно с помощью валика. Затем с помощью лазера или другого энергетического луча на порошке вытравливается слой рисунка САПР. Частицы порошка сплавляются по форме пути луча, создавая единый слой рисунка. Затем процесс повторяется до тех пор, пока элемент не будет готов.
Специализированные изделия или изделия ограниченного производства часто лучше всего подходят для непосредственного производства, например, прототипы или детали для космических или военных самолет с необычной геометрией. При создании изделий для конечного пользователя некоторые компании, работающие с методами DM, утверждают, что этот процесс конкурентоспособен по сравнению с традиционной механической обработкой. и методы литья под давлением. При выборе между DM и другим производственным процессом следует учитывать объем производства, сложность конструкции и вероятность изменений.
Из-за непомерно высокой стоимости пресс-форм и механически обработанных деталей, необходимых для традиционного производства, прямое производство может хорошо подходить для коротких или нестабильных производственных циклов. Его можно использовать для других продуктов после завершения предполагаемого тиража. Для очень сложных конструкций DM может создавать цельные элементы, которые было бы трудно или даже невозможно создать с помощью большинства других методов производства.