3 डी मध्ये पुढे: 3 डी मेटल प्रिंटिंगमधील आव्हानांपेक्षा वाढ

सर्वो मोटर्स आणि रोबोट्स अ‍ॅडिटिव्ह applications प्लिकेशन्सचे रूपांतर करीत आहेत. अ‍ॅडिटिव्ह आणि सबट्रॅक्टिव्ह मॅन्युफॅक्चरिंगसाठी रोबोटिक ऑटोमेशन आणि प्रगत मोशन कंट्रोलची अंमलबजावणी करताना नवीनतम टिपा आणि अनुप्रयोग जाणून घ्या तसेच पुढील काय: संकरित अ‍ॅडिटिव्ह/वबट्रॅक्टिव्ह पद्धतींचा विचार करा.

ऑटोमेशनची प्रगती

सारा मेलिश आणि रोझमेरी बर्न्स यांनी

औद्योगिक लँडस्केपमध्ये नवीन फॅब्रिकेटिंग प्रक्रियेच्या वेगवान वाढीसाठी पॉवर रूपांतरण उपकरणे, मोशन कंट्रोल टेक्नॉलॉजी, अत्यंत लवचिक रोबोट्स आणि इतर प्रगत तंत्रज्ञानाचे एक निवडक मिश्रण यांचा अवलंब करणे. प्रोटोटाइप, भाग आणि उत्पादने बनविण्याच्या मार्गावर क्रांती घडवून आणणे, itive डिटिव्ह आणि वबट्रॅक्टिव्ह मॅन्युफॅक्चरिंग ही दोन प्रमुख उदाहरणे आहेत ज्यांनी कार्यक्षमता आणि खर्च बचत फॅब्रिकर्स स्पर्धात्मक राहण्याचा प्रयत्न केला आहे.

थ्रीडी प्रिंटिंग म्हणून संदर्भित, itive डिटिव्ह मॅन्युफॅक्चरिंग (एएम) ही एक पारंपारिक पद्धत आहे जी सामान्यत: डिजिटल डिझाइन डेटाचा उपयोग सामान्यत: तळापासून लेयरद्वारे मटेरियल लेयर फ्यूजिंगद्वारे घन त्रिमितीय वस्तू तयार करण्यासाठी करते. कचरा न घेता जवळपास-नेट-आकार (एनएनएस) भाग बनविणे, मूलभूत आणि जटिल दोन्ही उत्पादनांच्या डिझाइनसाठी एएमचा वापर ऑटोमोटिव्ह, एरोस्पेस, ऊर्जा, वैद्यकीय, वाहतूक आणि ग्राहक उत्पादने यासारख्या उद्योगांना व्यापत आहे. उलटपक्षी, वजाबाकी प्रक्रिया 3 डी उत्पादन तयार करण्यासाठी उच्च अचूकता कटिंग किंवा मशीनिंगद्वारे सामग्रीच्या ब्लॉकमधून विभाग काढून टाकते.

मुख्य फरक असूनही, itive डिटिव्ह आणि सबट्रॅक्टिव्ह प्रक्रिया नेहमीच परस्पर विशेष नसतात - कारण त्या उत्पादनांच्या विकासाच्या विविध टप्प्यांचे कौतुक करण्यासाठी वापरले जाऊ शकतात. प्रारंभिक संकल्पना मॉडेल किंवा प्रोटोटाइप वारंवार अ‍ॅडिटिव्ह प्रक्रियेद्वारे तयार केले जाते. एकदा ते उत्पादन अंतिम झाल्यानंतर, मोठ्या बॅचची आवश्यकता असू शकते, वजाबाकी उत्पादनासाठी दरवाजा उघडत आहे. अलीकडेच, जेथे वेळ सारांश आहे, खराब झालेल्या/थकलेल्या भागांची दुरुस्ती करणे किंवा कमी आघाडीच्या वेळेसह दर्जेदार भाग तयार करणे यासारख्या गोष्टींसाठी हायब्रिड itive डिटिव्ह/वबट्रॅक्टिव्ह पद्धती लागू केल्या जात आहेत.

पुढे स्वयंचलित

कठोर ग्राहकांच्या मागण्या पूर्ण करण्यासाठी, फॅब्रिकेटर्स स्टेनलेस स्टील, निकेल, कोबाल्ट, क्रोम, टायटॅनियम, अ‍ॅल्युमिनियम आणि इतर भिन्न धातू सारख्या वायर मटेरियलची श्रेणी त्यांच्या भागाच्या बांधकामात एकत्रित करीत आहेत, एक मऊ परंतु मजबूत सब्सट्रेटसह प्रारंभ आणि कठोर, परिधान करून समाप्त -संपत्ती घटक. काही अंशी, यामुळे अ‍ॅडिटीव्ह आणि वबट्रॅक्टिव्ह मॅन्युफॅक्चरिंग वातावरणात अधिक उत्पादनक्षमता आणि गुणवत्तेसाठी उच्च कार्यक्षमतेच्या समाधानाची आवश्यकता असल्याचे दिसून आले आहे, विशेषत: जेथे वायर आर्क itive डिटिव्ह मॅन्युफॅक्चरिंग (डब्ल्यूएएएम), डब्ल्यूएएएम-सबस्ट्रॅक्टिव्ह, लेसर क्लेडिंग-उपभोग किंवा सजावट यासारख्या प्रक्रिया संबंधित आहेत. हायलाइट्समध्ये हे समाविष्ट आहे:

• प्रगत सर्वो तंत्रज्ञान:टाइम-टू-मार्केट ध्येय आणि ग्राहक डिझाइन वैशिष्ट्यांकडे अधिक चांगल्या प्रकारे संबोधित करण्यासाठी, जेथे मितीय अचूकता आणि अंतिम गुणवत्तेची चिंता आहे, शेवटचे वापरकर्ते इष्टतम मोशन कंट्रोलसाठी सर्वो सिस्टम (ओव्हर स्टेपर मोटर्स) सह प्रगत 3 डी प्रिंटरकडे वळत आहेत. यस्कावाच्या सिग्मा -7 सारख्या सर्वो मोटर्सचे फायदे, त्याच्या डोक्यावर itive डिटिव्ह प्रक्रिया बदलतात, फॅब्रिकेटर्सना प्रिंटर-बूस्टिंग क्षमतांद्वारे सामान्य समस्यांवर मात करण्यास मदत करतात:
  • कंपन दडपशाही: मजबूत सर्वो मोटर्स कंपन दडपशाही फिल्टर्स, तसेच अँटी-रेझोनान्स आणि नॉच फिल्टर्सचा अभिमान बाळगतात, ज्यामुळे स्टीपर मोटर टॉर्क रिपलमुळे उद्भवलेल्या दृश्यास्पद अप्रिय स्टेप ओळी दूर होऊ शकतात अशा अत्यंत गुळगुळीत गती मिळतात.
  • गती वर्धित: 350 मिमी/सेकंदाची मुद्रण गती आता एक वास्तविकता आहे, स्टीपर मोटरचा वापर करून 3 डी प्रिंटरची सरासरी मुद्रण गती दुप्पट करण्यापेक्षा. त्याचप्रमाणे, रेखीय सर्वो तंत्रज्ञानाचा वापर करून रोटरी किंवा 5 मीटर/सेकंदापर्यंत 1,500 मिमी/सेकंदापर्यंतचा प्रवास गती प्राप्त केला जाऊ शकतो. उच्च-कार्यक्षमता सर्वोद्वारे प्रदान केलेली अत्यंत वेगवान प्रवेग क्षमता 3 डी प्रिंट हेड्सना त्यांच्या योग्य स्थितीत अधिक वेगाने हलविण्यास सक्षम करते. इच्छित समाप्त गुणवत्तेपर्यंत पोहोचण्यासाठी संपूर्ण प्रणाली कमी करण्याची आवश्यकता कमी करण्यासाठी हे बरेच दूर आहे. त्यानंतर, मोशन कंट्रोलमधील या अपग्रेडचा अर्थ असा आहे की अंतिम वापरकर्ते गुणवत्तेचा बलिदान न देता प्रति तास अधिक भाग बनवू शकतात.
  • स्वयंचलित ट्यूनिंग: सर्वो सिस्टम स्वतंत्रपणे स्वत: चे सानुकूल ट्यूनिंग करू शकतात, ज्यामुळे प्रिंटरच्या यांत्रिकी किंवा मुद्रण प्रक्रियेतील रूपांमध्ये बदल घडवून आणणे शक्य होते. 3 डी स्टेपर मोटर्स स्थिती अभिप्रायाचा वापर करीत नाहीत, ज्यामुळे मेकॅनिक्समधील प्रक्रियेत किंवा विसंगतीतील बदलांची भरपाई करणे जवळजवळ अशक्य होते.
  • एन्कोडर फीडबॅकः परिपूर्ण एन्कोडर अभिप्राय ऑफर करणार्‍या मजबूत सर्वो सिस्टमला फक्त एकदाच होमिंग रूटीन करणे आवश्यक आहे, परिणामी जास्त अपटाइम आणि खर्च बचत होईल. स्टीपर मोटर तंत्रज्ञानाचा वापर करणारे 3 डी प्रिंटर हे वैशिष्ट्य नसतात आणि प्रत्येक वेळी ते चालविल्या जातात तेव्हा ते घरी असणे आवश्यक असते.
  • अभिप्राय सेन्सिंग: 3 डी प्रिंटरचा एक एक्सट्रूडर बहुतेक वेळा मुद्रण प्रक्रियेत अडथळा ठरू शकतो आणि स्टेपर मोटरमध्ये एक्सट्रूडर जाम शोधण्याची अभिप्राय संवेदनशील क्षमता नसते - ही कमतरता ज्यामुळे संपूर्ण प्रिंट जॉबचा नाश होऊ शकतो. हे लक्षात घेऊन, सर्वो सिस्टम एक्सट्रूडर बॅकअप शोधू शकतात आणि फिलामेंट स्ट्रिपिंगला प्रतिबंधित करू शकतात. उत्कृष्ट मुद्रण कामगिरीची गुरुकिल्ली एक उच्च-रिझोल्यूशन ऑप्टिकल एन्कोडरच्या आसपास केंद्रित बंद-लूप सिस्टम आहे. 24-बिट परिपूर्ण उच्च-रिझोल्यूशन एन्कोडरसह सर्वो मोटर्स मोठ्या अक्ष आणि एक्सट्रूडर अचूकतेसाठी 16,777,216 बिट्स क्लोज-लूप अभिप्राय रिझोल्यूशन तसेच सिंक्रोनाइझेशन आणि जाम संरक्षण प्रदान करू शकतात.
• उच्च कार्यप्रदर्शन रोबोट्स:ज्याप्रमाणे मजबूत सर्वो मोटर्स अ‍ॅडिटिव्ह applications प्लिकेशन्सचे रूपांतर करीत आहेत, त्याचप्रमाणे रोबोट्स देखील आहेत. त्यांची उत्कृष्ट पथ कामगिरी, कठोर यांत्रिक रचना आणि उच्च धूळ संरक्षण (आयपी) रेटिंग्ज-प्रगत अँटी-व्हिब्रेशन कंट्रोल आणि मल्टी-एक्सिस क्षमता एकत्रित-3 डी च्या वापराच्या सभोवतालच्या मागणीच्या प्रक्रियेसाठी एक आदर्श पर्याय बनवा प्रिंटर, तसेच सबट्रॅक्टिव्ह मॅन्युफॅक्चरिंग आणि हायब्रीड itive डिटिव्ह/वबट्रॅक्टिव्ह पद्धतींसाठी की क्रिया.
  रोबोटिक ऑटोमेशन 3 डी प्रिंटिंग मशीनचे कौतुकास्पद आहे मल्टी-मशीन प्रतिष्ठानांमध्ये मुद्रित भाग हाताळणीस मोठ्या प्रमाणात आवश्यक आहे. प्रिंट मशीनमधून वैयक्तिक भाग उतरण्यापासून, एकाधिक-भाग प्रिंट सायकल नंतर भाग विभक्त करण्यापर्यंत, अत्यंत लवचिक आणि कार्यक्षम रोबोट अधिक थ्रूपुट आणि उत्पादकता नफ्यासाठी ऑपरेशन्स ऑप्टिमाइझ करतात.
  पारंपारिक 3 डी प्रिंटिंगसह, रोबोट्स पावडर व्यवस्थापनासह उपयुक्त आहेत, आवश्यकतेनुसार प्रिंटर पावडर पुन्हा भरुन काढतात आणि तयार भागांमधून पावडर काढतात. त्याचप्रमाणे, ग्राइंडिंग, पॉलिशिंग, डिबर्निंग किंवा कटिंग यासारख्या धातूच्या बनावटसह लोकप्रिय इतर भाग परिष्करण कार्ये सहजपणे साध्य केली जातात. गुणवत्ता तपासणी, तसेच पॅकेजिंग आणि लॉजिस्टिक्स गरजा देखील रोबोटिक तंत्रज्ञानासह पूर्ण केली जात आहेत, फॅब्रिकेटर्सना त्यांचा वेळ सानुकूल फॅब्रिकेशन सारख्या उच्च मूल्यवर्धित कार्यावर लक्ष केंद्रित करण्यास मोकळे आहे.
  मोठ्या वर्कपीसेससाठी, 3 डी प्रिंटर एक्सट्रूजन हेड थेट हलविण्यासाठी लांब-पोहोच औद्योगिक रोबोट्सवर थेट हलविण्यात येत आहे. हे, फिरणारे तळ, पोझिशनर्स, रेखीय ट्रॅक, गॅन्ट्री आणि बरेच काही यासारख्या परिघीय साधनांच्या संयोगाने स्थानिक फ्री-फॉर्म स्ट्रक्चर्स तयार करण्यासाठी आवश्यक कार्यक्षेत्र प्रदान करीत आहेत. शास्त्रीय रॅपिड प्रोटोटाइपिंग व्यतिरिक्त, रोबोट्स मोठ्या प्रमाणात फ्री-फॉर्म भाग, मूस फॉर्म, 3 डी-आकाराचे ट्रस कन्स्ट्रक्शन आणि मोठ्या-स्वरूपातील संकरित भागांच्या बनावटसाठी वापरले जात आहेत.
• मल्टी-अक्सिस मशीन नियंत्रक:एकाच वातावरणात 62 पर्यंत गतीची जोडणी करण्यासाठी नाविन्यपूर्ण तंत्रज्ञान आता शक्य तितक्या itive डिटिव्ह, सबट्रॅक्टिव्ह आणि हायब्रीड प्रक्रियेमध्ये वापरल्या जाणार्‍या औद्योगिक रोबोट्स, सर्वो सिस्टम आणि व्हेरिएबल फ्रीक्वेंसी ड्राइव्हच्या विस्तृत श्रेणीचे बहु-सिंक्रोनाइझेशन बनवित आहे. डिव्हाइसचे संपूर्ण कुटुंब आता पीएलसी (प्रोग्राम करण्यायोग्य लॉजिक कंट्रोलर) किंवा एमपी 3300 आयईसी सारख्या आयईसी मशीन कंट्रोलरच्या संपूर्ण नियंत्रण आणि देखरेखीखाली अखंडपणे एकत्र काम करू शकते. मोशनवर्क्स आयईसी सारख्या डायनॅमिक 61131 आयईसी सॉफ्टवेअर पॅकेजसह बर्‍याचदा प्रोग्राम केलेले, यासारख्या व्यावसायिक प्लॅटफॉर्मवर परिचित साधनांचा वापर केला जातो (म्हणजेच जी-कोड, फंक्शन ब्लॉक डायग्राम, संरचित मजकूर, शिडी आकृती इ.). सुलभ एकत्रीकरण सुलभ करण्यासाठी आणि मशीन अपटाइम ऑप्टिमाइझ करण्यासाठी, बेड लेव्हलिंग भरपाई, एक्सट्रूडर प्रेशर अ‍ॅडव्हान्स कंट्रोल, एकाधिक स्पिंडल आणि एक्सट्रूडर कंट्रोल सारख्या रेडी-मेड टूल्सचा समावेश आहे.
• प्रगत उत्पादन वापरकर्ता इंटरफेस:थ्रीडी प्रिंटिंग, शेप कटिंग, मशीन टूल आणि रोबोटिक्समधील अनुप्रयोगांसाठी अत्यंत फायदेशीर, विविध सॉफ्टवेअर पॅकेजेस द्रुतपणे ग्राफिकल मशीन इंटरफेस सहज-सानुकूलित करणे शक्य आहे, जे अधिक अष्टपैलूपणाचा मार्ग प्रदान करते. सर्जनशीलता आणि ऑप्टिमायझेशनसह डिझाइन केलेले, अंतर्ज्ञानी प्लॅटफॉर्म, यास्कावा कंपास सारखे, उत्पादकांना ब्रँड करण्याची आणि पडदे सहज सानुकूलित करण्याची परवानगी देतात. कोर मशीनच्या विशेषतांचा समावेश करण्यापासून ग्राहकांच्या गरजा भागविण्यापासून, थोडे प्रोग्रामिंग आवश्यक आहे-कारण ही साधने प्रीबिल्ट सी# प्लग-इनची विस्तृत लायब्ररी प्रदान करतात किंवा सानुकूल प्लग-इनची आयात सक्षम करतात.

वर उठणे

एकल itive डिटिव्ह आणि सबट्रॅक्टिव्ह प्रक्रिया लोकप्रिय राहिली असताना, पुढील काही वर्षांत संकरित अ‍ॅडिटिव्ह/वबट्रॅक्टिव्ह पद्धतीकडे अधिक बदल होईल. 2027 पर्यंत कंपाऊंडच्या वार्षिक वाढीच्या दराने (सीएजीआर) 14.8 टक्के वाढण्याची अपेक्षा आहे¹, हायब्रीड itive डिटिव्ह मॅन्युफॅक्चरिंग मशीन मार्केट ग्राहकांच्या मागण्यांमध्ये विकसनशीलतेची पूर्तता करण्यासाठी तयार आहे. स्पर्धेच्या वर जाण्यासाठी, उत्पादकांनी त्यांच्या ऑपरेशन्ससाठी संकरित पद्धतीचे साधक आणि बाधकांचे वजन केले पाहिजे. आवश्यकतेनुसार भाग तयार करण्याच्या क्षमतेसह, कार्बन फूटप्रिंटमध्ये मोठ्या प्रमाणात कपात करण्यासाठी, संकरित itive डिटिव्ह/सबट्रॅक्टिव प्रक्रिया काही आकर्षक फायदे देते. याची पर्वा न करता, या प्रक्रियेसाठी प्रगत तंत्रज्ञानाकडे दुर्लक्ष केले जाऊ नये आणि अधिक उत्पादकता आणि उत्पादनाची गुणवत्ता सुलभ करण्यासाठी दुकानातील मजल्यांवर लागू केले जावे.