توفر التقنيات ثلاثية الأبعاد المدمجة في سلسلة عمليات
السباكة فوائد حقيقية للشركة. كيف تظهر جميع مزايا المسح الضوئي ثلاثي الأبعاد والطباعة ثلاثية الأبعاد؟ الأكثر وضوحا هو إظهار عملية إنشاء جزء من نقطة الصفر باستخدام طرق مضافة ومقارنتها مع التقنيات التقليدية. تحقيقًا لهذه الغاية ، لجأنا إلى Pavel Chadushkin ، وهو متخصص رائد في مجال الإنتاج في مركز iQB Technologies RP.
- لذلك ، تتمثل مهمتنا في إنشاء جزء مرجعي يستند إلى نموذج رقمي للإرسال اللاحق لمنتج حقيقي. كيف تبدأ هذه العملية إذا استخدمنا تقنية ثلاثية الأبعاد؟- بادئ ذي بدء ، نحن بحاجة إلى المنتج الأصلي ، الذي يحتاج إلى مسح ضوئي ، ثم
الهندسة العكسية (الهندسة العكسية). بالطبع ، يجب أن يكون جديدًا ، وليس مستخدمًا ، حتى لا يكون هناك أي لبس. نقوم بتقييم مدى تعقيد هندستها ومن ثم طرح سؤال واحد فقط: ما الذي يجب أن يكون تحمل الدقة؟ في المظهر ، من الممكن بالفعل فهم كيفية إنتاج هذا الجزء. غالبًا ما يتم صب هذا (الدقة أو في الأرض) أو الطحن أو التصنيع على مخرطة. كل من هذه الأساليب الإنتاج لديها التحمل الخاصة بها.
بعد أن يكون لدينا فكرة عن تكنولوجيا الإنتاج والتسامح ، نقوم باختيار المعدات ، وهي الماسح الضوئي ثلاثي الأبعاد مع معلمات الدقة التي نحتاجها ، ورقمنة المنتج. على سبيل المثال ،
ماسح ضوئي محمول Creafrom HandyScan 700 أو ثابت
Solutionix C500 . وقد أثبتت هذه الأجهزة الطبقة المترولوجية بالفعل نفسها في شركات الإنتاج. بعد تلقي النموذج ثلاثي الأبعاد ، نقوم بنقله إلى برنامج
Geomagic Design X ، والذي يتيح لك معالجة بيانات المسح الضوئي ثلاثي الأبعاد بسرعة وسهولة من أجل إجراء التحكم الهندسي والهندسة العكسية. بعد ذلك ، يتصل المهندس بالعمل ، الذي ، وفقًا لنتائج المسح ، يحدد هذا الجزء ويخلق نموذج الحالة الصلبة.
في عملية الرسم ، يتخلص المهندس من عيوب المنتج المختلفة من النموذج الصلب. يجب التأكيد هنا على أن أي منتج لديه تشوهات في التصنيع. يمكن أن يكون سببها عوامل مختلفة - على سبيل المثال ، المواد المختارة بطريقة غير صحيحة ، والشكل المعقد ، والتشوه أثناء النقل ، والأداة البالية التي صنع بها المنتج.
في أي حال ، بغض النظر عن الكائن الذي نتخذه من أجل
المسح الضوئي ثلاثي الأبعاد ، سوف يحتوي على عيوب وانحرافات عن المعيار ، ومهمتنا هي إنشاء هذا المعيار ذاته. إذا كان الجزء مستديرًا ، فيمكننا بالتأكيد أن نقول إن الثقب الموجود به لن يكون دائريًا ، ولكن مستطيل الشكل. وفقًا لذلك ، فإن المهندس الذي يستخدم البرامج يلغي هذا القطع الناقص ويخلق دائرة الشكل العادي. بهذه الطريقة ، مع تحديد كل عنصر من عناصر الهندسة ، نقوم بتصحيح جميع العيوب. عندما يتم تحديد الجزء بالكامل ، نحصل على جسم صلب يمكن وضعه في الإنتاج.
صب صمام تخفيف الضغط الزائد (كوتاواي)- حصلنا على نموذج CAD. الآن تحتاج إلى تحديد كيفية إنتاج المنتج.- الطريقة التقليدية هي إعداد معدات لصب نماذج الشمع على آلة CNC. في هذه الحالة ، يجب أن يتكيف الطراز مع الماكينة ، مع التحمل الخاص بها ، والتحيزات ، والدوران - كل هذا يتوقف على المعدات والأدوات التي سيتم إنتاج الجزء بها.
ولكن الآن هناك طريقة ثانية - الطباعة ثلاثية الأبعاد ، التي تعد حلاً مثاليًا لتصميم النماذج الصغيرة وتصنيعها من سلسلة صغيرة.
الميزة الأساسية
للتقنيات المضافة هي القدرة على إنشاء منتجات من أكثر الأشكال تعقيدًا (بما في ذلك مع أصغر التفاصيل) التي لا يمكن إنتاجها بالطرق التقليدية. بالإضافة إلى ذلك ، عند بدء الطباعة ، لا يتعين عليك مراعاة تعقيد الهندسة. هذا ينطبق بشكل خاص على إنتاج المنتجات عن طريق صب المعادن والبلاستيك.
إذا كان المنتج يحتوي على نموذج بسيط ، فغالبًا ما ينصح بإنتاجه على جهاز CNC. إذا كانت الهندسة معقدة ، فإن الطباعة ثلاثية الأبعاد هي أفضل خيار.
عندما نحتاج إلى أكثر من نموذج أولي للعمل ، ولكن يتم استخدام سلسلة صغيرة - من 10 إلى 1000 منتج ، أو صب السيليكون ، أو الصب المكونين. للقيام بذلك ، تحتاج إلى الحصول على نموذج رئيسي - المعيار الذي سيتم من خلاله إنشاء قالب سيليكون ، حيث يتم سكب البلاستيك أو الشمع فيه.
- وجدنا أن الطباعة ثلاثية الأبعاد هي الحل الذي لا غنى عنه في إنتاج المنتجات باستخدام المصبوبات المعدنية والبلاستيكية. هل يمكنك إعطاء مثال على إنشاء جزء معين؟- خذ حالة هاتف عادي مصنوع من البلاستيك. أولاً ، يتم تقسيمها إلى نصفين ، السفلي والعلوي. لإنتاج واحد من نصفين ، من الضروري عمل مصفوفة وثقب - وهذا هو أداة لصب البلاستيك تحت الضغط. يغلق الشكل المعدني ، المكون من نصفين ، ثم يتم إدخال البلاستيك به تحت الضغط ، والذي يأخذ شكل الهندسة الداخلية للمنتج.
في الإنتاج التقليدي ، يتم تشكيل الأشكال الخارجية والداخلية لكل نصف على آلة CNC. ولكن إذا كان لدينا
طابعة ثلاثية الأبعاد ، فنحن نطبع على الفور المنتج النهائي ككل ، فلا داعي لصنع معدات معدنية. لن يتم تصنيعه لفترة طويلة فحسب ، بل سيكون مكلفًا للغاية لتداوله بعشر قطع. وبالتالي ، فإن فوائد الطباعة ثلاثية الأبعاد واضحة - ليست هناك حاجة للطحن للحصول على الأدوات.
الهاتف منتج منتج بكميات كبيرة ، وليس حوالي عشرة منتجات ، بل حوالي الآلاف من المنتجات. فقط في هذه الحالة ، تحتاج إلى مصفوفة وكمة ، وختم مستمر لدورة كبيرة. بالإضافة إلى ذلك ، إذا كنت بحاجة إلى إجراء بعض التغييرات الطفيفة في التصميم ، فيمكننا إصلاح نموذج CAD بسرعة ، وطباعة النموذج الأولي على الفور والتحقق منه للتحصيل ، ومعرفة ما إذا كنا قد قمنا بتطوير الهندسة بشكل صحيح.
- عند إنشاء نماذج رئيسية للشمع المفقود وقابل للنسخ للإرسال باستخدام طابعة ثلاثية الأبعاد ، يتم استخدام الشمع والبولوبوليمر الضوئي ، على التوالي (تقنية الطباعة MJP ، تقنية الصب QuickCast). كيف تبدو سلسلة الإنتاج باستخدام هذه المواد وما هي اختلافاتها؟- استخدام شمع الشمع ونماذج فوتوبوليمير
قابلة للحرق مطبوعة على طابعة ثلاثية الأبعاد له نفس الميكانيكا ، تختلف خوارزميات العمل قليلاً.
لدينا نموذج الشمع المطبوعة. نخلق قشرة لها (أي ، الشكل الذي يتم فيه صب المعدن) ، وطلائه بمسحوق مقسم بدقة إلى حد لا يقل سمكه عن 6-8 مم. يعتمد نوع المادة وسمك القشرة ليس فقط على تعقيد هندسة وأبعاد المنتج ، ولكن أيضًا على المعدن الذي سيتم سكبه في الشكل المستقبلي. ثم يتم وضع الجزء في الفرن. في الفرن ، يتم صهر الشمع ، وتتصلب القشرة نفسها ، ونحصل على قالب صلب لصب المعادن.
نماذج صمام الشمع والبلوبوليمير المطبوع على طابعات ثلاثية الأبعادبالنسبة للبوليمر الضوئي المحترق ، نضع المنتج أيضًا في الفرن ، ولكن إذا تم إذابة الشمع عند درجة حرارة + 200 درجة مئوية ، فإن البوليمر الضوئي عند + 950 درجة مئوية. قشرة صلابة أيضا ، والمواد التي تم إنشاء النموذج تحترق.
بعد ذلك ، يتم سكب المعدن الساخن في الشكل الناتج - يمكن أن يكون الألومنيوم والتيتانيوم وحتى المغنيسيوم. يبرد القالب ، وبعد ذلك تنكسر القشرة بمطرقة أو هزاز ، ونحصل على قالب.
والخطوة التالية هي بالقطع. إنها تتكون في جعل سطح الجزء أكثر سلاسة - قطع الراتينج التي تم صب المعدن عليها وطحنها وإزالة الخشونة المفرطة للمنتج. في هذه المرحلة ، قد نحتاج أيضًا إلى حفر ثقوب أو مثبتات مناسبة - لذلك نستخدم آلات CNC للمعالجة النهائية للمنتج إلى نسخته النهائية (الطحن ، السفع الرملي ، الحفر ، إلخ).
- ما الذي يحدد اختيار الشمع أو فوتوبوليمير؟"آلات إزالة الشعر بالشمع رخيصة نسبيًا ، والمواد الاستهلاكية غالية الثمن." مع الطابعات ثلاثية الأبعاد فوتوبوليمير ، يتم عكس الوضع. بالمقارنة مع البوليمر الضوئي ، فإن الشمع مادة هشة إلى حد ما ، وهذا هو عيبه. ولكن لليوم ، توفر
الطباعة ثلاثية الأبعاد للشمع السطح الأكثر دقة والأكثر سلاسة. بالإضافة إلى ذلك ، يعتبر صب الشمع تقليديًا لجميع المسابك في روسيا. وفقًا لذلك ،
يكون البوليمر الضوئي مناسبًا عند الحاجة إلى طرز أكبر ، وتكون المتانة والتفاصيل أقل أهمية. يجب على المستخدم الاختيار بناءً على وحدات التخزين التي سيقوم بطباعتها ، وعدد المرات التي سيتحول فيها إلى النماذج الأولية.
لذلك ، تستخدم المسابك في جميع أنحاء العالم ، بما في ذلك روسيا ، بنشاط طابعات ثلاثية الأبعاد احترافية من أنظمة 3D ، الشركة العالمية الرائدة في مجال مصانع المواد المضافة. في الوقت نفسه ، لدى عدد من الشركات أسطول معدات ثلاثية الأبعاد خاص بها ، بينما تطلب شركات أخرى خدمات الطباعة ثلاثية الأبعاد من المقاولين.
- درسنا بالتفصيل كيف وفي أي الحالات يكون من المفيد استخدام الطابعات ثلاثية الأبعاد والماسحات ثلاثية الأبعاد. للتلخيص: لماذا يحتاج المسبك إلى إدخال تقنيات مضافة؟- تقليل وقت الإنتاج في تصنيع النماذج الأولية وأجزاء من الدورة الدموية الصغيرة. نحن نوفر الوقت والمال.
دعنا نعود لمقارنة العملية التقليدية بالعملية المضافة. في الحالة الأولى ، يبدو كما يلي:
1. يطور المصمم الجزء ، ثم ينقل تنميته إلى المهندس.
2. يتكيف المهندس مع منهجية الإنتاج مع الفني.
3. يتكون التعديل الإضافي في إنشاء رسم للشكل المستقبلي للمصفوفة واللكم أو رسم يتم بموجبه تشغيل الجزء على آلة طحن.
4. بعد ذلك ، يتم تصنيع مصفوفة وخرامة على الماكينة وتُعطى للإنتاج.
لذلك ، منذ اللحظة التي يمنح فيها المصمم المشروع النهائي للمهندس ، وحتى يتم استلام القالب الذي سيتم تشكيل المنتج عليه ، يستغرق الأمر من ستة أشهر إلى سنة. ودعنا نقول ، على سبيل المثال ، ستة أشهر ، تم تقديم عشرة نماذج أولية ، تم منحها للمصمم ، وقد حاول على هذه الأقراص المعدنية ، ولا تتزامن مع المقاعد. إنه يفهم سبب عدم تزامنها مع هذا النموذج ووضع اللمسات الأخيرة عليه ، ثم تتكرر الدورة. يستغرق ما لا يقل عن ستة أشهر أخرى قبل المناسب المقبل.
باستخدام طابعة ثلاثية الأبعاد ، يرسل المصمم بالفعل منتجه للطباعة بضغطة زر واحدة ويعطيها على الفور للإنتاج. يتم تخفيض المدة من سنة أو ستة أشهر إلى أسبوع كحد أقصى. هذه هي الميزة الأكثر أهمية. بالإضافة إلى ذلك ، فإننا نقوم بتوفير أموال كبيرة على صناعة القوالب. وأخيرًا ، نحن قادرون على إنشاء منتجات ذات هندسة من أي تعقيد ، وإذا لزم الأمر ،
سنحسن التصميم في البرنامج بسرعة.