الطباعة ثلاثية الأبعاد والطحن باستخدام الحاسب الآلي - أصدقاء أم أعداء؟

التصرف

الوضع في الصناعة هو أن الطباعة باستخدام الحاسب الآلي والطباعة ثلاثية الأبعاد هي الآن أكثر التقنيات تأثيرًا في العديد من الصناعات. هل يتنافسون أو يكملون بعضهم البعض؟ هناك آراء مختلفة ، سننظر في القضية بمزيد من التفصيل.

من خلال تبسيطها ، يمكن القول أن CNC هي طباعة ثلاثية الأبعاد ، على العكس: الطباعة ثلاثية الأبعاد تخلق كائنات بتطبيق طبقة تلو الأخرى ، CNC - اختيار المواد من قطعة العمل ، أيضًا في طبقات. إنه مثل الفرق بين نحت تمثال ونحته من الرخام.

من الواضح أن بعض التفاصيل يتم إعادة إنتاجها بشكل أفضل من خلال إحدى هذه العمليات. ولكن هناك العديد من الحالات التي تعمل فيها جيدًا معًا ، على سبيل المثال - عندما يتم الانتهاء من الأشياء المطبوعة ثلاثية الأبعاد على آلات CNC ، لطحن الأجزاء الصغيرة أو تحجيمها أو قطعها.

نقاط القوة المختلفة

هل يعقل استخدام هذه العمليات بشكل منفصل؟ ما فائدة كل منهم؟ إذا كنت قد استخدمت الطباعة ثلاثية الأبعاد ، فأنت تعلم أنها جيدة بشكل خاص في إنشاء تصميمات ذات بنية داخلية معقدة للغاية.

بدءًا من نظام أساسي فارغ وتطبيق طبقة تلو الأخرى ، يمكنك إنشاء هيكل لأي تعقيد داخل الجزء ، مقيد فقط بالقدرات التقنية للطابعة.

من الأمثلة الحية هي شفرات التوربينات الغازية الصناعية ومحركات التوربينات النفاثة ، والتي تم إجراؤها سابقًا حصريًا عن طريق الصب ، مع نسبة كبيرة من الرفض ، مما زاد من سعر التكلفة الكبير بالفعل. تم تحديد هذا النهج في الإنتاج من خلال هيكلها - قنوات التبريد الداخلية إلزامية في هذه المنتجات ، والتي لم يكن من الممكن إنشاؤها بطريقة أخرى.


كانت تكنولوجيا معقدة للغاية متعددة المراحل ، وبلغ عائد الزواج خلال هذا الإنتاج 90 ٪. هناك مقالة مثيرة للاهتمام حيث يمكنك معرفة المزيد حول هذه العملية.


بالطبع ، هذا لا يمكن أن يستمر إلى الأبد ، جاءت التقنيات المضافة في هذا المجال. على سبيل المثال: طور مهندسو شركة سيمنز عملية تكنولوجية يتم فيها تقليل استهلاك المواد الخام الثمينة بشكل كبير ، كما تزداد جودة المنتجات التي يتم الحصول عليها بشكل كبير. وانخفضت فترة تطوير التوربينات الجديدة - من الفكرة إلى العينة النهائية - من عامين إلى شهرين.

باستخدام مسحوق سبائك النيكل المقاوم للحرارة وتقنية التلبيد بالليزر الانتقائية ، تقوم شركة Siemens Power بالفعل بإنشاء واختبار نماذج أولية للمحركات النفاثة الجديدة بنجاح - أكثر اقتصادية ورخيصة وموثوقة من المحركات السابقة.


هذا ليس هو الوحيد ، ولكنه مثال مميز للغاية لحقيقة أن CNC ليست متاحة من حيث المبدأ ، وبمساعدة الوسائل الحديثة للطباعة ثلاثية الأبعاد ، يتم تحقيقها بشكل طبيعي.



بالإضافة إلى ذلك ، تعد الطباعة بالحجم عملية مرنة تسمح لك بالتبديل بسرعة بين المشاريع المختلفة ، وتكلفة وحدة الإنتاج هي نفسها دائمًا ، بغض النظر عن الكمية المنتجة. وبالتالي ، تعد الطباعة ثلاثية الأبعاد مثالية لإنتاج كائنات شخصية وفريدة من نوعها. ليس من المستغرب أن تصبح أكثر وأكثر شعبية وتستخدم في العديد من المجالات الطبية وطب الأسنان عالية التخصص ، حيث من المهم مطابقة المنتجات بدقة مع احتياجات كل مريض على حدة.

ولكن ليس فقط المنتجات الفريدة - فالطباعة ثلاثية الأبعاد قادرة ، من خلال النهج المناسب ، على إنشاء أشياء عادية تمامًا ، بأحجام متسلسلة تمامًا. مثل هذا المثال: الشركة الأمريكية Local Motors تستعد للإنتاج التسلسلي للسيارة الكهربائية Strati ، التي ستتم طباعة أجسام ألياف الكربون ثلاثية الأبعاد.


سيتم طرحها للبيع في الربع الثالث من هذا العام.



وقد قامت شركة Voodoo Manufacturing بالفعل بتنظيم مصانع روبوتية ثلاثية الأبعاد صغيرة بالكامل ، حيث تقوم بتصنيع مجموعات مخصصة تصل إلى 10000 منتج مطبوع ثلاثي الأبعاد.



يمكنك طلب مجموعة كاملة من المطبوعات عن بعد دون الاستيقاظ من مقعدك.

تحتوي الطباعة ثلاثية الأبعاد أيضًا على عيوب - لا تزال المصانع الصناعية التي يمكنها طباعة أجزاء كبيرة بالمعدن باهظة الثمن.

لا يزال هناك قيود على حجم المنتجات - معظمها ، حتى الطابعات ثلاثية الأبعاد الصناعية ، تطبع الآن أجزاء لا تتجاوز حجم الغسالة.

لكن الطباعة بالحجم في عملية تصميم أي منتج تظهر نفسها بشكل جيد للغاية ، مما يجعل إنشاء النماذج الأولية وعينات ما قبل الإنتاج سريعة ودقيقة قدر الإمكان. وفي الاقتصاد ثلاثي الأبعاد ، تتجاوز الطباعة ثلاثية الأبعاد المنافسة - حيث تميل كمية النفايات إلى الصفر ، ولا توجد رقائق.

في إنتاج دفعات كبيرة ، لا تزال الأولوية في طحن CNC - باستخدام هذه التكنولوجيا ، من الممكن إنتاج كميات كبيرة من المنتجات عالية الدقة من مواد مختلفة ، بسرعة كافية ، والأهم من ذلك ، استخدام تقنية مثبتة معروفة جيدًا ، وهو أمر مهم جدًا إذا كان العميل بيروقراطيًا ضخمًا شركة تغوص ببطء في الابتكارات - وهذا يسرع التفاعل في الأمور المتعلقة بجميع أنواع التنسيق. يتم تصنيع مكونات المعدات التجارية والصناعية بدقة وفقًا لهذه التقنية ، خاصة عندما يتعلق الأمر بمنتجات من مواد عالية الكثافة - مثل المعادن.

يمكن أيضًا استخدام CNC لإنتاج مجموعات صغيرة من المنتجات ، ولكن تكلفتها في مثل هذه الحالات ، كقاعدة عامة ، كبيرة جدًا.

التوحيد

وبالتالي ، غالبًا ما يتم تحديد الاختيار بين الطباعة ثلاثية الأبعاد ومعالجة CNC بواسطة تعقيد دورة الإنتاج والإنتاج الضخم. ولكن عندما لا تقدم هذه العوامل متطلبات حاسمة متضاربة ، يمكن دمج هذه التقنيات مع تأثير كبير.

يصبح هذا الاتحاد أكثر إشراقًا وكفاءة عندما يتم تنفيذه في مفهوم آلة واحدة. مثال جيد على مثل هذا الجهاز هو DMG MORI LASERTEC 65 3D.



الجهاز مثير للاهتمام من حيث أنه قادر على كل من الطحن عالي الدقة بخمس محاور ، والطباعة بالمعدن باستخدام الرش بالليزر ، والتبديل التلقائي بين هذه الأوضاع داخل البرنامج نفسه ، أي - عند معالجة نفس الجزء.


يوفر هذا النهج مزيجًا لم يكن ممكنًا تحقيقه من الدقة والسرعة والوظائف.

هناك حاجة ملحة لمزيد من البحث والتطوير لهذا النهج. يجب على الشركات المصنعة تلبية الاحتياجات المتزايدة للعملاء ، وهم أكثر غرابة وتنوعًا ، لذلك يجب تطوير التكنولوجيا بحيث لا يتخلف الإنتاج عن الطلب.

الملخص

إن إنتاج السلع والخدمات بشكل أسرع وأكثر كفاءة ، والذي يسهله دمج تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد ومعالجة CNC ، سيوفر أعلى كفاءة اقتصادية ممكنة.

على وجه الخصوص ، هذه التقنيات مجتمعة قادرة على حل تحديات التصميم المعقدة التي يواجهها المصنعون اليوم ، مثل تبسيط التصاميم وتصنيع المنتجات ذات الأشكال الهندسية المعقدة بشكل متزايد.

هذا هو المكان الذي يمكن أن تحقق فيه الطباعة ثلاثية الأبعاد ، إلى جانب التصنيع باستخدام الحاسب الآلي ، أكثر من معظم العمليات الأخرى. يتم زيادة تنوع استخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد بسبب دقة التصنيع باستخدام الحاسب الآلي ، مما يوفر إمكانية إنتاج كائنات معقدة بشكل متزايد.

بالنظر إلى أن CNC توفر معالجة نهائية دقيقة للأجزاء بعد الطباعة ثلاثية الأبعاد ، فلن يقتصر تطبيق هذه التقنية على إطلاق عمليات التشغيل الكبيرة.

تكمن الحيلة في فهم القيمة الفريدة لكل تقنية وتطبيقها في عملية التطوير والإنتاج بأكثر الطرق ربحية. في دورة النماذج الأولية والاختبار والإنتاج ، يمكن استخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد و CNC في مراحل مختلفة - في مكان ما معًا ، وفي مكان منفصل. إن العمل مع شريك تجاري يستخدم كلا التقنيتين يعني أنك ستزيد من كفاءة وفعالية عمليات الإنتاج الخاصة بك ، ومعها عمليات الأعمال.

وبالتالي ، فإن CNC ليست ضد 3D على الإطلاق - كلما زادت ، أصبحت أكثر لا تنفصل وتعمل في دويتو.

لنرى

يمكنك أن ترى بأم عينيك أخبار التكنولوجيا ثلاثية الأبعاد و CNC وتعلم الكثير عن التقنيات المضافة في 14 أبريل في موسكو ، في مؤتمرنا ومعرض Top 3D Expo 2017 - "الطرافات واتجاهات التطوير في السوق الروسية للطباعة ثلاثية الأبعاد وتقنيات المسح ثلاثي الأبعاد" ، الذي سيعقد في وسط العاصمة ، في ID Telegraf - Tverskaya 7.

سيتحدث المحترفون الممارسون في المؤتمر لتبادل المعلومات ذات الصلة والإجابة على أسئلة المشاركين.

يمكن لأي شخص أن يصبح مشاركًا في المؤتمر - ما عليك سوى حجز مكان على موقع الحدث والقدوم في 14 أبريل ، الساعة 15:30 - إلى بداية الجزء الإضافي.

حتى الساعة الثالثة بعد الظهر ، سيكون هناك جزء متخصص في النمذجة الرقمية واستخدام 3D في طب الأسنان ، إذا كنت مهتمًا بهذا المجال ، تعال في الصباح ، الساعة 9:30.