थ्रीडीमा अगाडि बढ्नुहोस्: थ्रीडी मेटल प्रिन्टिङमा चुनौतीहरूमाथि विजय प्राप्त गर्नुहोस्

सर्वो मोटर्स र रोबोटहरूले एडिटिभ अनुप्रयोगहरूलाई रूपान्तरण गरिरहेका छन्। एडिटिभ र सबट्र्याक्टिभ उत्पादनको लागि रोबोटिक स्वचालन र उन्नत गति नियन्त्रण लागू गर्दा नवीनतम सुझावहरू र अनुप्रयोगहरू सिक्नुहोस्, साथै अर्को के छ: हाइब्रिड एडिटिभ/सबट्र्याक्टिभ विधिहरू सोच्नुहोस्।

अग्रिम स्वचालन

सारा मेलिश र रोजमेरी बर्न्स द्वारा

औद्योगिक परिदृश्यमा नयाँ निर्माण प्रक्रियाहरूको द्रुत वृद्धिको लागि पावर रूपान्तरण उपकरणहरू, गति नियन्त्रण प्रविधि, अत्यन्तै लचिलो रोबोटहरू र अन्य उन्नत प्रविधिहरूको एक्लेक्टिक मिश्रणको अपनाउने कारकहरू हुन्। प्रोटोटाइप, पार्टपुर्जा र उत्पादनहरू बनाउने तरिकामा क्रान्तिकारी परिवर्तन गर्दै, additive र subtractive उत्पादन दुई प्रमुख उदाहरणहरू हुन् जसले निर्माणकर्ताहरूलाई प्रतिस्पर्धी रहन खोज्ने दक्षता र लागत बचत प्रदान गरेको छ।

थ्रीडी प्रिन्टिङ भनेर चिनिने, एडिटिभ म्यानुफ्याक्चरिङ (एएम) एक गैर-परम्परागत विधि हो जसले सामान्यतया डिजिटल डिजाइन डेटा प्रयोग गरेर तलदेखि माथिसम्म तह-दर-तह सामग्रीहरू फ्यूज गरेर ठोस त्रि-आयामी वस्तुहरू सिर्जना गर्दछ। प्रायः फोहोर बिना नजिक-नेट-आकार (एनएनएस) भागहरू बनाउँदै, आधारभूत र जटिल उत्पादन डिजाइन दुवैको लागि एएमको प्रयोगले अटोमोटिभ, एयरोस्पेस, ऊर्जा, चिकित्सा, यातायात र उपभोक्ता उत्पादनहरू जस्ता उद्योगहरूमा व्याप्त छ। यसको विपरित, घटाउने प्रक्रियामा थ्रीडी उत्पादन सिर्जना गर्न उच्च परिशुद्धता काट्ने वा मेसिनिंगद्वारा सामग्रीको ब्लकबाट खण्डहरू हटाउनु समावेश छ।

प्रमुख भिन्नताहरूको बावजुद, additive र subtractive प्रक्रियाहरू सधैं पारस्परिक रूपमा विशेष हुँदैनन् - किनकि तिनीहरूलाई उत्पादन विकासको विभिन्न चरणहरूको पूरक बनाउन प्रयोग गर्न सकिन्छ। additive प्रक्रियाद्वारा प्रायः प्रारम्भिक अवधारणा मोडेल वा प्रोटोटाइप सिर्जना गरिन्छ। एक पटक त्यो उत्पादनलाई अन्तिम रूप दिइसकेपछि, ठूला ब्याचहरू आवश्यक पर्न सक्छ, जसले subtractive निर्माणको ढोका खोल्छ। हालसालै, जहाँ समय सारको छ, क्षतिग्रस्त/जीर्ण भागहरू मर्मत गर्ने वा कम लिड टाइममा गुणस्तरीय भागहरू सिर्जना गर्ने जस्ता चीजहरूको लागि हाइब्रिड additive/subtractive विधिहरू लागू गरिँदै छन्।

स्वचालित रूपमा अगाडि बढ्नुहोस्

ग्राहकहरूको कडा मागहरू पूरा गर्न, निर्माणकर्ताहरूले स्टेनलेस स्टील, निकल, कोबाल्ट, क्रोम, टाइटेनियम, एल्युमिनियम र अन्य फरक धातुहरू जस्ता तार सामग्रीहरूको दायरालाई आफ्नो भाग निर्माणमा एकीकृत गरिरहेका छन्, नरम तर बलियो सब्सट्रेटबाट सुरु हुँदै कडा, लगाउने प्रतिरोधी कम्पोनेन्टको साथ समाप्त गर्दै। आंशिक रूपमा, यसले additive र subtractive उत्पादन वातावरण दुवैमा बढी उत्पादकता र गुणस्तरको लागि उच्च प्रदर्शन समाधानहरूको आवश्यकता प्रकट गरेको छ, विशेष गरी जहाँ तार आर्क additive निर्माण (WAAM), WAAM-subtractive, लेजर क्ल्याडिङ-subtractive वा सजावट जस्ता प्रक्रियाहरू सम्बन्धित छन्। हाइलाइटहरू समावेश छन्:

• उन्नत सर्वो प्रविधि:समय-देखि-बजार लक्ष्यहरू र ग्राहक डिजाइन विशिष्टताहरूलाई राम्रोसँग सम्बोधन गर्न, जहाँ आयामी परिशुद्धता र फिनिश गुणस्तरको सम्बन्ध छ, अन्तिम प्रयोगकर्ताहरूले इष्टतम गति नियन्त्रणको लागि सर्वो प्रणालीहरू (स्टेपर मोटरहरूमाथि) भएका उन्नत थ्रीडी प्रिन्टरहरूतिर फर्किरहेका छन्। यास्कावाको सिग्मा-७ जस्ता सर्वो मोटरहरूका फाइदाहरूले एडिटिभ प्रक्रियालाई यसको टाउकोमा बदल्छन्, जसले प्रिन्टर-बूस्टिङ क्षमताहरू मार्फत फेब्रिकेटरहरूलाई सामान्य समस्याहरू पार गर्न मद्दत गर्दछ:
  • कम्पन दमन: बलियो सर्वो मोटरहरूले कम्पन दमन फिल्टरहरू, साथै एन्टी-रेजोनान्स र नोच फिल्टरहरू गर्व गर्दछ, जसले अत्यन्तै सहज गति प्रदान गर्दछ जसले स्टेपर मोटर टर्क रिपलको कारणले हुने दृश्यात्मक रूपमा अप्रिय स्टेप लाइनहरूलाई हटाउन सक्छ।
  • गति वृद्धि: ३५० मिमी/सेकेन्डको प्रिन्ट गति अब वास्तविकता हो, जुन स्टेपर मोटर प्रयोग गरेर थ्रीडी प्रिन्टरको औसत प्रिन्ट गति दोब्बर भन्दा बढी हो। त्यस्तै गरी, रोटरी प्रयोग गरेर वा रेखीय सर्वो प्रविधि प्रयोग गरेर ५ मिटर/सेकेन्ड सम्मको यात्रा गति प्राप्त गर्न सकिन्छ। उच्च-प्रदर्शन सर्वो मार्फत प्रदान गरिएको अत्यन्तै छिटो त्वरण क्षमताले थ्रीडी प्रिन्ट हेडहरूलाई तिनीहरूको उचित स्थितिमा छिटो सार्न सक्षम बनाउँछ। यसले इच्छित फिनिश गुणस्तरमा पुग्न सम्पूर्ण प्रणालीलाई ढिलो गर्ने आवश्यकतालाई कम गर्न लामो बाटो जान्छ। पछि, गति नियन्त्रणमा यो स्तरोन्नतिको अर्थ यो पनि हो कि अन्तिम प्रयोगकर्ताहरूले गुणस्तर त्याग नगरी प्रति घण्टा बढी भागहरू निर्माण गर्न सक्छन्।
  • स्वचालित ट्युनिङ: सर्वो प्रणालीहरूले स्वतन्त्र रूपमा आफ्नै अनुकूलित ट्युनिङ गर्न सक्छन्, जसले गर्दा प्रिन्टरको मेकानिक्समा हुने परिवर्तनहरू वा मुद्रण प्रक्रियामा हुने भिन्नताहरूमा अनुकूलन गर्न सम्भव हुन्छ। थ्रीडी स्टेपर मोटरहरूले स्थिति प्रतिक्रिया प्रयोग गर्दैनन्, जसले गर्दा प्रक्रियाहरूमा हुने परिवर्तनहरू वा मेकानिक्समा हुने भिन्नताहरूको क्षतिपूर्ति गर्न लगभग असम्भव हुन्छ।
  • एन्कोडर प्रतिक्रिया: पूर्ण एन्कोडर प्रतिक्रिया प्रदान गर्ने बलियो सर्वो प्रणालीहरूलाई एक पटक मात्र होमिङ रुटिन गर्न आवश्यक पर्दछ, जसले गर्दा अपटाइम र लागत बचत बढी हुन्छ। स्टेपर मोटर प्रविधि प्रयोग गर्ने थ्रीडी प्रिन्टरहरूमा यो सुविधाको अभाव हुन्छ र प्रत्येक पटक पावर अप गर्दा होममा राख्नु आवश्यक पर्दछ।
  • प्रतिक्रिया संवेदन: थ्रीडी प्रिन्टरको एक्स्ट्रुडर प्रायः मुद्रण प्रक्रियामा अवरोध हुन सक्छ, र स्टेपर मोटरमा एक्स्ट्रुडर जाम पत्ता लगाउन प्रतिक्रिया संवेदन क्षमता हुँदैन - एक घाटा जसले सम्पूर्ण प्रिन्ट कार्यको बर्बादी निम्त्याउन सक्छ। यसलाई ध्यानमा राख्दै, सर्वो प्रणालीहरूले एक्स्ट्रुडर ब्याकअपहरू पत्ता लगाउन र फिलामेन्ट स्ट्रिपिङ रोक्न सक्छ। उत्कृष्ट मुद्रण प्रदर्शनको कुञ्जी भनेको उच्च-रिजोल्युसन अप्टिकल एन्कोडरको वरिपरि केन्द्रित बन्द-लूप प्रणाली हुनु हो। २४-बिट निरपेक्ष उच्च-रिजोल्युसन एन्कोडर भएका सर्वो मोटरहरूले ठूलो अक्ष र एक्स्ट्रुडर शुद्धता, साथै सिंक्रोनाइजेसन र जाम सुरक्षाको लागि १६,७७७,२१६ बिट बन्द-लूप प्रतिक्रिया रिजोल्युसन प्रदान गर्न सक्छन्।
• उच्च प्रदर्शन रोबोटहरू:जसरी बलियो सर्वो मोटरहरूले एडिटिभ अनुप्रयोगहरूलाई रूपान्तरण गरिरहेका छन्, त्यसरी नै रोबोटहरूले पनि छन्। तिनीहरूको उत्कृष्ट पथ प्रदर्शन, कठोर मेकानिकल संरचना र उच्च धुलो सुरक्षा (IP) मूल्याङ्कनहरू - उन्नत एन्टी-कम्पन नियन्त्रण र बहु-अक्ष क्षमतासँग मिलेर - अत्यधिक लचिलो छ-अक्ष रोबोटहरूलाई थ्रीडी प्रिन्टरहरूको प्रयोग वरिपरिका माग गर्ने प्रक्रियाहरूको लागि आदर्श विकल्प बनाउँछ, साथै घटाउने उत्पादन र हाइब्रिड एडिटिभ/घटाउने विधिहरूको लागि प्रमुख कार्यहरू।
  थ्रीडी प्रिन्टिङ मेसिनहरूको लागि पूरक रोबोटिक स्वचालनले बहु-मेसिन स्थापनाहरूमा छापिएका भागहरूको ह्यान्डलिङलाई व्यापक रूपमा समावेश गर्दछ। प्रिन्ट मेसिनबाट व्यक्तिगत भागहरू अनलोड गर्नेदेखि लिएर, बहु-भाग प्रिन्ट चक्र पछि भागहरू अलग गर्नेसम्म, अत्यधिक लचिलो र कुशल रोबोटहरूले ठूलो थ्रुपुट र उत्पादकता लाभको लागि सञ्चालनहरूलाई अनुकूलन गर्छन्।
  परम्परागत थ्रीडी प्रिन्टिङको साथ, रोबोटहरूले पाउडर व्यवस्थापन, आवश्यक पर्दा प्रिन्टर पाउडर रिफिल गर्ने र समाप्त भागहरूबाट पाउडर हटाउन मद्दत गर्छन्। त्यस्तै गरी, ग्राइन्डिङ, पालिसिङ, डिबरिङ वा काट्ने जस्ता धातु निर्माणमा लोकप्रिय अन्य पार्ट फिनिशिङ कार्यहरू सजिलै प्राप्त गर्न सकिन्छ। गुणस्तर निरीक्षण, साथै प्याकेजिङ र रसद आवश्यकताहरू पनि रोबोटिक प्रविधिद्वारा पूरा गरिँदैछ, जसले गर्दा फेब्रिकेटरहरूले आफ्नो समय उच्च मूल्य अभिवृद्धि कार्यमा केन्द्रित गर्न सक्छन्, जस्तै कस्टम फेब्रिकेशन।
  ठूला वर्कपीसहरूको लागि, लामो-पहुँच औद्योगिक रोबोटहरूलाई थ्रीडी प्रिन्टर एक्सट्रुजन हेडलाई सिधै सार्नको लागि उपकरण बनाइएको छ। यसले, घुमाउने आधारहरू, पोजिसनरहरू, रेखीय ट्र्याकहरू, ग्यान्ट्रीहरू र थप जस्ता परिधीय उपकरणहरूसँग संयोजनमा, स्थानिय मुक्त-रूप संरचनाहरू सिर्जना गर्न आवश्यक कार्यस्थान प्रदान गरिरहेको छ। शास्त्रीय द्रुत प्रोटोटाइपिङ बाहेक, रोबोटहरू ठूलो मात्रामा मुक्त-रूप भागहरू, मोल्ड रूपहरू, थ्रीडी-आकारको ट्रस निर्माणहरू र ठूलो-रूप हाइब्रिड भागहरूको निर्माणको लागि प्रयोग भइरहेको छ।
• बहु-अक्ष मेसिन नियन्त्रकहरू:एउटै वातावरणमा ६२ अक्षसम्म गति जडान गर्ने नवीन प्रविधिले अब additive, subtractive र hybrid प्रक्रियाहरूमा प्रयोग हुने औद्योगिक रोबोटहरू, सर्वो प्रणालीहरू र चर आवृत्ति ड्राइभहरूको विस्तृत दायराको बहु-सिंक्रोनाइजेसन सम्भव बनाएको छ। उपकरणहरूको सम्पूर्ण परिवारले अब PLC (प्रोग्रामेबल लजिक कन्ट्रोलर) वा MP3300iec जस्ता IEC मेसिन नियन्त्रकको पूर्ण नियन्त्रण र निगरानीमा निर्बाध रूपमा काम गर्न सक्छ। प्रायः MotionWorks IEC जस्ता गतिशील 61131 IEC सफ्टवेयर प्याकेजसँग प्रोग्राम गरिएको, यस जस्ता व्यावसायिक प्लेटफर्महरूले परिचित उपकरणहरू (जस्तै, RepRap G-कोडहरू, फंक्शन ब्लक डायग्राम, स्ट्रक्चर्ड टेक्स्ट, ल्याडर डायग्राम, आदि) प्रयोग गर्छन्। सजिलो एकीकरणलाई सहज बनाउन र मेसिन अपटाइमलाई अनुकूलन गर्न, बेड लेभलिङ क्षतिपूर्ति, एक्सट्रुडर प्रेसर एडभान्स कन्ट्रोल, मल्टिपल स्पिन्डल र एक्सट्रुडर नियन्त्रण जस्ता तयार उपकरणहरू समावेश छन्।
• उन्नत उत्पादन प्रयोगकर्ता इन्टरफेसहरू:थ्रीडी प्रिन्टिङ, आकार काट्ने, मेसिन उपकरण र रोबोटिक्समा अनुप्रयोगहरूको लागि अत्यधिक लाभदायक, विविध सफ्टवेयर प्याकेजहरूले द्रुत रूपमा अनुकूलन गर्न सजिलो ग्राफिकल मेसिन इन्टरफेस प्रदान गर्न सक्छन्, जसले अधिक बहुमुखी प्रतिभाको लागि मार्ग प्रदान गर्दछ। रचनात्मकता र अनुकूलनलाई ध्यानमा राखेर डिजाइन गरिएको, यास्कावा कम्पास जस्ता सहज प्लेटफर्महरूले निर्माताहरूलाई स्क्रिनहरू ब्रान्ड गर्न र सजिलै अनुकूलित गर्न अनुमति दिन्छ। मुख्य मेसिन विशेषताहरू समावेश गर्नेदेखि ग्राहकको आवश्यकताहरू समायोजन गर्नेसम्म, थोरै प्रोग्रामिङ आवश्यक पर्दछ - किनकि यी उपकरणहरूले पूर्वनिर्मित C# प्लग-इनहरूको विस्तृत पुस्तकालय प्रदान गर्दछ वा अनुकूलन प्लग-इनहरूको आयात सक्षम गर्दछ।

माथि उठ्नुहोस्

एकल योग र घटाउ प्रक्रियाहरू लोकप्रिय रहँदा, आगामी केही वर्षहरूमा हाइब्रिड योग/घटाउ विधितर्फ ठूलो परिवर्तन हुनेछ। २०२७ सम्ममा १४.८ प्रतिशतको चक्रवृद्धि वार्षिक वृद्धि दर (CAGR) मा बढ्ने अपेक्षा गरिएको छ।^१, हाइब्रिड एडिटिभ म्यानुफ्याक्चरिङ मेसिन बजार ग्राहकको मागमा भइरहेको वृद्धिलाई पूरा गर्न तयार छ। प्रतिस्पर्धाभन्दा माथि उठ्न, निर्माताहरूले आफ्नो सञ्चालनको लागि हाइब्रिड विधिको फाइदा र बेफाइदाको तौल गर्नुपर्छ। कार्बन फुटप्रिन्टमा ठूलो कमी ल्याउन आवश्यकता अनुसार पार्टपुर्जा उत्पादन गर्ने क्षमताको साथ, हाइब्रिड एडिटिभ/घटाउ प्रक्रियाले केही आकर्षक फाइदाहरू प्रदान गर्दछ। जे भए पनि, यी प्रक्रियाहरूको लागि उन्नत प्रविधिहरूलाई बेवास्ता गर्नु हुँदैन र बढी उत्पादकता र उत्पादन गुणस्तरलाई सहज बनाउन पसल फ्लोरहरूमा लागू गर्नुपर्छ।