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2018 में, यूईसी के क्षेत्र पर - मास्को मशीन-बिल्डिंग एंटरप्राइज के नाम पर रखा गया वी.वी. चेर्निशेवा ने additive technology / Photo: rostec.ru के लिए एक उच्च तकनीक केंद्र का निर्माण शुरू किया

क्या आपकी निर्माण कंपनी, प्रयोगशाला, डिजाइन ब्यूरो या अनुसंधान संस्थान पहले से ही एडिटिव प्रौद्योगिकियों की संभावनाओं के बारे में एक सामान्य विचार प्राप्त कर चुके हैं और उनके कार्यान्वयन के मुद्दे पर विचार कर रहे हैं? इस लेख में हम आपको बताएंगे कि किसी कंपनी में एडिटिव टेक्नोलॉजी सेंटर का आयोजन करते समय किन कारकों को ध्यान में रखा जाना चाहिए, कहां से शुरू करना है, विशिष्ट कार्यों के आधार पर क्या तकनीकों का चयन करना है, कैसे विशेषज्ञों का चयन करना और किस तरह से प्रशिक्षित करना है।

सबसे पहले:

1. हम उद्योगों और प्रकार के उद्यमों को निर्धारित करते हैं जहां additive प्रौद्योगिकियां अपरिहार्य होंगी

3 डी प्रिंटिंग की शुरुआत के लिए सबसे आशाजनक उद्योग वे हैं जो नए प्रकार के उत्पादों के अनुकूलन या निर्माण को प्राथमिकता देते हैं: एयरोस्पेस, परमाणु और तेल और गैस उद्योग, इंजीनियरिंग , ऊर्जा, जहाज निर्माण, साथ ही मोटर वाहन , वास्तुकला और चिकित्सा। ढलाई और धातु उद्योग में, 3 डी प्रिंटर फाउंड्री मॉडल, प्रोटोटाइप और टूलींग बनाने के लिए एक प्रभावी समाधान होगा।

जहां भी गुणवत्ता नियंत्रण और रिवर्स इंजीनियरिंग का प्रदर्शन किया जाता है, वहां त्रि-आयामी स्कैनिंग और मॉडलिंग को आवेदन मिलेगा (देखें धारा 4)।

निम्नलिखित संगठनों में 3 डी प्रौद्योगिकियों की मांग है:

नए प्रकार के उत्पादों को विकसित करने वाले उद्यमों में डिजाइन और प्रयोगात्मक ब्यूरो;
पायलट उत्पादन के साथ तकनीकी केंद्र;
अनुसंधान संस्थानों और केंद्रों;
विश्वविद्यालय सीधे निर्माण कंपनियों के साथ काम करते हैं।

2. अगर मेरी कंपनी को वास्तव में 3 डी तकनीक की आवश्यकता है तो मैं कैसे समझूँ?

हां, यह नवाचारों को लागू करने के लिए समझ में आता है जहां वे लाभ लाते हैं। निर्णय लेने से पहले, यह विचार करना महत्वपूर्ण है:

कोई सार्वभौमिक [योजक तकनीक] नहीं है (https://blog.iqb-tech.ru/3d-printing-technologies) जो अधिकतम दक्षता के साथ सभी उत्पादन समस्याओं को हल कर सकती हैं।
प्रत्येक 3 डी तकनीक के फायदे और नुकसान हैं।
3D प्रिंटर और / या 3D स्कैनर चुनते समय, आपको अपने कार्यों से आगे बढ़ने की आवश्यकता होती है।

3 डी प्रिंटिंग आज पारंपरिक तरीकों को बदलने का दावा नहीं करता है। Additive विनिर्माण को मौजूदा उत्पादन प्रक्रिया में एकीकृत किया जाता है और उत्पादन चक्र को छोटा करने के लिए पारंपरिक तकनीकों के लिए अक्सर दुर्गम होता है और समाधान प्रदान करता है, परिणामस्वरूप, समय और लागतों को महत्वपूर्ण रूप से बचाता है।

ध्यान में रखा जाने वाला मुख्य बिंदु: 3 डी प्रिंटिंग केवल पायलट, प्रयोगात्मक या छोटे पैमाने पर उत्पादन के लिए उपयुक्त है। यदि निम्नलिखित लक्ष्य निर्धारित किए जाते हैं, तो आपकी कंपनी को इसकी आवश्यकता होगी:

अद्वितीय गुणों के साथ एक नए उत्पाद का विकास और उत्पादन;
अनुसंधान एवं विकास;
प्रोटोटाइप, परीक्षण, तकनीकी समाधान का परीक्षण;
अनुकूलन तकनीकों (जटिल ज्यामिति, [वजन में कमी] (https://blog.iqb-tech.ru/slm-asco-case), पतली दीवारों, आंतरिक चैनलों, आदि के माध्यम से ही संभव उत्पादों का अनुकूलन / आधुनिकीकरण।

3 डी प्रिंटर के निर्माण के लिए एक अलग सीमा कैमरा का आकार हो सकता है (यह प्रौद्योगिकी और निर्माता पर निर्भर करता है)।

यदि पारंपरिक तरीके वांछित प्रदर्शन प्रदान करते हैं, यदि आपको नए उत्पादों को विकसित करने की आवश्यकता नहीं है, तो उनके डिजाइन का अनुकूलन करें और उत्पाद विशेषताओं में सुधार करें, यह एक additive केंद्र को व्यवस्थित करने के लिए व्यावहारिक नहीं है।

समारा विश्वविद्यालय के आधार पर हाइब्रिड एडिटिव टेक्नोलॉजी के लिए एक केंद्र बनाया गया है, जहां चयनात्मक लेजर फ्यूजन तकनीक का उपयोग किया जाता है, इसके बाद मैकेनिकल, इलेक्ट्रोकेमिकल और हीट ट्रीटमेंट / फोटो: sgpress.ru

3. हम कुछ कार्यों के लिए 3 डी प्रिंटिंग तकनीक का चयन करते हैं

एडिटिव टेक्नोलॉजी का चुनाव पूरी तरह से इस बात पर निर्भर करता है कि आप आउटपुट में क्या हासिल करना चाहते हैं। आपको निम्नलिखित मापदंडों पर विचार करने की आवश्यकता होगी: उत्पाद का आकार, प्रिंट सटीकता, उत्पाद की शक्ति और स्थायित्व, उद्देश्य (प्रोटोटाइप, प्रदर्शन मॉडल, या उच्च गुणवत्ता)।

उपयोग की जाने वाली मूल योगात्मक तकनीकों और सामग्रियों, उनके मुख्य लाभों और नुकसानों पर विचार करें।

प्रौद्योगिकी	एक्सपेंडेबल्स	+	-
SLA (लेजर स्टीरोलिथोग्राफी)	photopolymers	उच्चतम शक्ति मॉडल; सटीकता के सबसे अच्छे संकेतकों में से एक; उत्पादों की सही सतह की गुणवत्ता; जटिल आकार और संरचना के मॉडल बनाने की क्षमता; 3 डी प्रिंटर का प्रदर्शन काम करने वाले कक्ष की बड़ी मात्रा (2.4 मीटर तक); प्लास्टिक से उगाए गए एक प्रोटोटाइप को तैयार उत्पाद के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है।	बड़ा प्रारंभिक निवेश; कमरे और ऑपरेटिंग परिस्थितियों के लिए विशेष आवश्यकताएं; तकनीकी विशेषज्ञ के प्रशिक्षण की आवश्यकता।
एसएलएम (चयनात्मक लेजर पिघलने)	धातु	अंत उत्पादों की छपाई; उत्पादों की उच्च सटीकता, घनत्व और दोहराव; आंतरिक गुहाओं के साथ सबसे छोटे विवरण और उत्पादों सहित अद्वितीय जटिल वस्तुओं को प्रिंट करने की क्षमता (500 मिमी तक का आकार); वजन में कमी; सामग्री की बचत (अपशिष्ट 0.5% है); आर एंड डी चक्र को छोटा करना; न्यूनतम मशीनिंग की आवश्यकता है, महंगे उपकरण का उपयोग करने की आवश्यकता नहीं है।	सबसे महंगी एडिटिव तकनीक; कमरे और ऑपरेटिंग परिस्थितियों के लिए विशेष आवश्यकताएं; पारंपरिक तकनीकी प्रक्रियाओं में 3 डी समाधानों को एकीकृत करने में कठिनाई; तकनीकी विशेषज्ञ के प्रशिक्षण की आवश्यकता।
SLS (चयनात्मक लेजर सिंटरिंग)	पॉलीस्टाइनिन, पॉलियामाइड, नायलॉन और अन्य प्लास्टिक, सिरेमिक, कांच, मिश्रित सामग्री, रेत रचनाएं	मुद्रित मॉडल की उत्कृष्ट यांत्रिक विशेषताओं (पॉलियामाइड - सबसे टिकाऊ प्लास्टिक में से एक); सामग्री की एक विस्तृत विविधता; उच्च गति मुद्रण; जटिल आकार और बनावट के उत्पादों को बनाने की क्षमता; निर्माण कक्ष का बड़ा आकार (1 मीटर तक); इकाइयों और तत्वों के लिए दोनों प्रोटोटाइप और अंतिम उत्पादों की छपाई।	उपकरण और सामग्री की उच्च लागत; 3 डी प्रिंटर पर मुद्रित उत्पादों के किसी न किसी या झरझरा सतहों को संसाधित करने की आवश्यकता; कमरे और ऑपरेटिंग स्थितियों के लिए विशेष आवश्यकताएं।
FDM (परत जमा करने की विधि)	thermoplastics	सबसे सस्ती 3 डी प्रिंटिंग तकनीक; उच्च बिल्ड गति; बड़ी वस्तुओं को मुद्रित करने की क्षमता (2 मीटर तक)।	सबसे बड़ी सतह खुरदरापन (गुणवत्ता नोजल और उपभोग्य सामग्रियों के व्यास पर निर्भर करती है); प्लास्टिक फैलने का खतरा; तापमान चरम सीमा के लिए अतिसंवेदनशीलता।
एमजेपी / एमजेएम ( मल्टी-इंक 3 डी प्रिंटिंग)	मोम	उच्च गति मुद्रण; अधिकतम विस्तार और निर्माण की सटीकता (14 माइक्रोन तक); योगात्मक प्रतिष्ठानों के संचालन में आसानी; निरंतर संचालन की संभावना।	ज्यादातर कार्यात्मक प्रोटोटाइप; महंगी उपभोग्य वस्तुएं; मॉडल सूरज की रोशनी की चपेट में हैं।
एमजेपी / एमजेएम (मल्टी-इंक 3 डी प्रिंटिंग)	photopolymers	उच्च गति मुद्रण; विभिन्न गुणों के साथ मॉडल सामग्री की विविधता; तैयार मॉडल और प्रोटोटाइप के उत्कृष्ट भौतिक और यांत्रिक गुण; योगात्मक प्रतिष्ठानों के संचालन में आसानी।	ज्यादातर कार्यात्मक प्रोटोटाइप; मॉडल सूरज की रोशनी की चपेट में हैं।

अब आप 3D प्रिंटिंग तकनीक चुन सकते हैं जैसा कि उत्पादन कार्यों पर लागू होता है (आपको विभिन्न तकनीकों पर काम करने वाले कई एडिटिव इंस्टॉलेशन की आवश्यकता हो सकती है)

कार्यात्मक प्रोटोटाइप और परीक्षण: SLA, SLS, MJP, FDM।
प्रोटोटाइपिंग, प्रदर्शन नमूनों का उत्पादन: एसएलए, एसएलएस, एफडीएम।
एर्गोनोमिक जाँच, उत्पाद संग्रह परीक्षण: SLA, MJP / photopolymer
प्लास्टिक से अंतिम उत्पादों का उत्पादन: एसएलए, एसएलएस, एफडीएम।
असेंबली और असेंबली और जटिल संरचनाओं के तैयार धातु भागों का उत्पादन (जब उत्पाद अनुकूलन का कार्य वजन कम करना है, तो कई तत्वों से भागों को सभी-धातु में मिलाएं, आदि): एसएलएम।
निवेश कास्टिंग के लिए मास्टर मॉडल का निर्माण, औद्योगिक उपकरणों के लिए नए साँचे: एसएलएस, एमजेपी / मोम।
ज्वलनशील मॉडल पर कास्टिंग के लिए मास्टर मॉडल का निर्माण: SLA, MJP / photopolymer।
फास्ट टूलींग निर्माण: एसएलए, एफडीएम।
आचरण प्रयोगों: SLA, MJP / photopolymer।

4. आपको 3 डी स्कैनिंग की भी आवश्यकता होगी

एक 3 डी स्कैनर और प्राप्त डेटा को संसाधित करने के लिए सॉफ्टवेयर एक आधुनिक उद्यम के लिए आवश्यक उपकरण हैं। 3 डी स्कैनिंग का उपयोग उत्पाद जीवन चक्र प्रबंधन के किसी भी चरण में किया जा सकता है, जो विकास के स्तर पर समय और लागत को कम करने और बाजार पर उत्पाद के लॉन्च में तेजी लाने की अनुमति देता है।

तिखविन कार-बिल्डिंग प्लांट के मॉडल वर्कशॉप के मार्कर डेनियल झिडकोव ने क्रेफ़ॉर्म हैंडीस्कैन 3 डी 3 डी स्कैनर का उपयोग करके कास्टिंग के तीन आयामी मॉडल का निर्माण किया। यह पोर्टेबल 3 डी-स्कैनर आपको उस हिस्से का एक मॉडल बनाने की अनुमति देता है जब हाथ में कोई आकार और चित्र नहीं होते हैं, जो डिजाइनरों के काम को आसान बनाता है / फोटो: tvsz.ru

एक 3D स्कैनर और विशेष सॉफ्टवेयर का उपयोग करके , आप निम्नलिखित कार्यों को अधिक कुशलता से कर सकते हैं:

उत्पादों और उपकरणों, इनपुट और आउटपुट नियंत्रण के ज्यामिति नियंत्रण;
आधुनिकीकरण, मरम्मत, भागों की बहाली के लिए रिवर्स इंजीनियरिंग;
एक सीएडी मॉडल प्राप्त करना।

3 डी स्कैनिंग डिवाइस प्रति मीटर 20-50 माइक्रोन की सीमा में सटीकता प्रदान करते हैं। यदि ये सटीकता पैरामीटर आपको सूट नहीं करते हैं, तो समन्वय मापने वाली मशीनों का उपयोग करना जारी रखें। हालाँकि, माप की गति, पोर्टेबिलिटी और लागत के मामले में, 3D स्कैनर CMM को बहुत पीछे छोड़ देते हैं।

5. हम बजट की योजना बनाते हैं

3 डी स्कैनर के लिए Additive स्थापना की कीमतें डेढ़ हजार यूरो (FDM) से लेकर कई मिलियन यूरो (SLM) तक हैं - 20 से 130 हजार यूरो तक।

प्रिंटर की अंतिम लागत चयनित हार्डवेयर कॉन्फ़िगरेशन और कई अन्य कारकों पर निर्भर करती है, इसलिए एडिटिव सेंटर को व्यवस्थित करने के प्रारंभिक चरण में संख्याओं को नाम देना मुश्किल है। इसके अलावा, आपको संबंधित लागत ( 3 डी प्रिंटिंग , अतिरिक्त उपकरण, ऊर्जा की खपत, आदि के लिए सामग्री) को ध्यान में रखना चाहिए।

6. उपकरण खरीदने से पहले 3D तकनीक कैसे काम करती है, इसकी जाँच करना

अपनी समस्याओं के समाधान को पूर्व-परीक्षण करना चाहते हैं? आईक्यूबी टेक्नोलॉजीज रैपिड प्रोटोटाइप सेंटर में, आप 3 डी प्रिंटिंग के लिए मोम, फोटोपॉलेमर और जिप्सम के साथ-साथ 3 डी स्कैनिंग और 3 डी मॉडलिंग के लिए परीक्षण सेवाओं का आदेश दे सकते हैं। पूरे रूस में उद्यमों की यात्रा के लिए पोर्टेबल 3 डी स्कैनर के साथ विशेषज्ञों के लिए संभव है।

7. अतिरिक्त उपकरण

एडिटिव इंस्टॉलेशन के प्रकार के आधार पर, अतिरिक्त उपकरण की आवश्यकता हो सकती है। उदाहरण के लिए, एसएलए प्रिंटर के लिए, आपको एक यूवी कैमरा चाहिए, जहां तैयार उत्पाद ठीक हो जाता है। सबसे परिष्कृत उपकरण धातु 3 डी प्रिंटर है , जिसकी आवश्यकता है:

अवशिष्ट धातु तनाव को राहत देने के लिए मफल भट्टी;
समर्थन को हटाने के लिए झपकी, बेल्ट आरा या ईडीएम;
उत्पाद के प्रसंस्करण और सतह की गुणवत्ता में सुधार के लिए बीड-ब्लास्टिंग या सैंडब्लास्टिंग चैंबर।

3 डी प्रिंटर का चयन करने के बाद, हमारे विशेषज्ञों के साथ मिलकर आप यह पता लगा सकते हैं कि अतिरिक्त उपकरणों की क्या जरूरत है।

8. 3 डी प्रिंटर के संचालन के लिए विशेष आवश्यकताएं

परिसर और परिचालन स्थितियों में विशेष आवश्यकताएं हो सकती हैं, उदाहरण के लिए, बिजली और एयर कंडीशनिंग की सही मात्रा की आपूर्ति। धातुओं के साथ 3 डी प्रिंटिंग सिस्टम पर सबसे कठोर आवश्यकताएं लागू होती हैं - धातु के पाउडर के खतरे के कारण सुरक्षा उपायों का पालन करना आवश्यक है (मशीन के संचालन के दौरान जकड़न, सुरक्षात्मक कपड़ों में काम करना) जो कि एक निष्क्रिय गैस वातावरण में पापी है।

यहाँ एक धातु 3D प्रिंटर के लिए मानक आवश्यकताओं का एक उदाहरण दिया गया है:

3 चरणों 380 वी का वोल्टेज, खपत का ऑपरेटिंग मोड 7 किलोवाट, 12 किलोवाट तक की चोटी पर;
मशीन (3-5 सिलेंडरों) को अक्रिय गैस की आपूर्ति;
कमरे में एयर कंडीशनिंग सिस्टम (18 से 23 डिग्री सेल्सियस से), जाहिर है - हवा सुखाने के मोड में;
संपीड़ित हवा की आपूर्ति के साथ कंप्रेसर या लाइन 4 वायुमंडल;
फिल्टर और उत्पादों को धोने के लिए पानी की प्रक्रिया करें।

संयुक्त इंजन कॉर्पोरेशन का हिस्सा ODK-Saturn Rybinsk एंटरप्राइज, गैस टरबाइन इंजनों के उत्पादन में सक्रिय तकनीकों का उपयोग कर रहा है / Photo: rostec.ru

9. हम एडिटिव टेक्नोलॉजी सेंटर के विशेषज्ञों को प्रशिक्षित करते हैं

योजक प्रयोगशाला के कर्मचारी 3 डी प्रिंटर के डिजाइनर और ऑपरेटर हैं, उनकी संख्या उपकरण की संरचना और काम की मात्रा पर निर्भर करती है। यदि एक ऑपरेटर पेशेवर 3 डी प्रिंटिंग सिस्टम के लिए पर्याप्त है, तो औद्योगिक (एसएलए, एसएलएस, एसएलएम) के लिए कम से कम दो प्रशिक्षित विशेषज्ञों की आवश्यकता होगी, क्योंकि ऐसे उपकरणों के लिए डाउनटाइम की लागत बहुत अधिक है।

यह इष्टतम है यदि ऑपरेटर और निर्माता अलग-अलग लोग हैं। डिजाइनर विशेष सॉफ्टवेयर में additive विनिर्माण के लिए उत्पादों को डिजाइन करता है और समझता है कि उपयुक्त तरीकों को कैसे लागू किया जाए, और ऑपरेटर एक टेक्नोलॉजिस्ट का अधिक है, वह तैयार उत्पाद में डिजाइनर की दृष्टि का प्रतीक है। उसी समय, एक 3 डी प्रिंटर का ऑपरेटर एक रचनात्मक व्यक्ति होना चाहिए, एक उच्च तकनीकी शिक्षा वाला विशेषज्ञ, जो अध्ययन करना पसंद करता है और नवाचार के बारे में भावुक है। प्रिंटर सेटिंग्स का सही चयन करके उच्च प्रिंट गुणवत्ता प्राप्त की जा सकती है। यह काफी मुश्किल काम हो सकता है: एसएलएम-मशीनों में, उदाहरण के लिए, 170 खुले पैरामीटर जिन्हें निर्माण प्रक्रिया के दौरान बदला जा सकता है।

हमारे प्रशिक्षण केंद्र में, आपको 3-4 दिनों में औद्योगिक 3 डी प्रिंटर पर काम करने के लिए प्रशिक्षित किया जा सकता है। स्कैन डेटा (जियोमैजिक कंट्रोल एक्स / डिज़ाइन एक्स / रैप ) के प्रसंस्करण के लिए 3 डी स्कैनिंग और बेसिक सॉफ्टवेयर उत्पादों पर प्रशिक्षण कार्यक्रम और प्रिंटिंग के लिए मॉडल तैयार करना ( मटीरियलिज़ मैजिक्स ) भी उपलब्ध हैं। 12 दिनों तक चलने वाले व्यापक कार्यक्रम भी हैं।

निष्कर्ष

हमें उम्मीद है कि यह लेख आपको 3 डी-तकनीकों की पसंद पर निर्णय लेने में मदद करेगा और एक अतिरिक्त प्रयोगशाला बनाने के लिए और कदम उठाएगा।

हमने पाया कि 3 डी प्रिंटिंग केवल पायलट, प्रयोगात्मक या छोटे पैमाने पर उत्पादन के लिए उपयुक्त है, मुख्य रूप से उच्च तकनीक वाले उद्योगों में। नए प्रकार के उत्पादों को विकसित करने या वर्तमान वर्गीकरण में सुधार करते हुए, प्रोटोटाइप और उपकरण बनाते समय एडिटिव प्रौद्योगिकियां उत्पादन प्रक्रिया का अनुकूलन करेंगी। 3 डी स्कैनिंग गुणवत्ता नियंत्रण और रिवर्स इंजीनियरिंग कार्यों का प्रदर्शन करते समय विकास स्तर पर समय और लागत को कम करना संभव बनाता है।

उद्यम में एक योज्य केंद्र बनाने के लिए 9 कदम