Liema proċess ta 'manifattura huwa aħjar - iżżid saffi jew tneħħi materjal? Il-manifattura addittiva u li tbatti huma differenti b'modi sinifikanti. Li tifhem dawn id-differenzi hija ċ-ċavetta għall-għażla tal-metodu t-tajjeb.
F'din il-kariga, aħna ser nesploraw il-vantaġġi, il-limitazzjonijiet u l-applikazzjonijiet tad-dinja reali tagħhom. Int ser titgħallem kif tiddeċiedi bejn dawn iż-żewġ approċċi għall-proġett li jmiss tiegħek.
Il-Manifattura Addittiva (AM) hija proċess li joħloq oġġetti billi żżid materjal saff saff, tipikament ibbażat fuq mudell 3D. B'differenza mill-metodi tradizzjonali, li jneħħu l-materjal, AM jibni partijiet mill-bidu, li jippermetti disinji kkomplikati u effiċjenza tal-materjal.
Il-kunċett ta 'AM imur lura għas-snin 1980, meta ġew introdotti l-ewwel teknoloġiji tal-istampar 3D. L-innovazzjonijiet bikrija kienu mmirati lejn prototipi rapidi, li jipprovdu modi aktar mgħaġġla u aktar aċċessibbli biex joħolqu prototipi tal-prodott. Minn dakinhar, AM evolviet f'firxa wiesgħa ta 'applikazzjonijiet industrijali, inklużi oqsma aerospazjali, karozzi u mediċi.
Il-manifattura tal-addittivi tibda bil-mudell CAD. Il-mudell huwa mqatta 'f'saffi rqaq bl-użu ta' softwer. Il-magna AM imbagħad iżżid materjal, saff saff, sakemm jiġi ffurmat l-oġġett finali. Materjali użati jvarjaw minn plastik għal metalli. Jiddependi fuq il-proċess, jista 'jkun jeħtieġ wara l-ipproċessar, bħal tindif jew tqaddid, biex tlesti l-parti.
Diversi tekniki jaqgħu taħt l-umbrella ta 'l-AM, kull wieħed joffri vantaġġi uniċi:
L-istampar 3D huwa l-aktar metodu AM rikonoxxut. Jibni oġġetti billi jsaffi materjali bħal plastik jew metall. Ideali għal partijiet u prototipi tad-dwana, huwa aċċessibbli ħafna u kosteffikaċi għal applikazzjonijiet iżgħar.
L-SLS juża laser biex iwaqqaf materjal trab, tipikament plastik jew metall, f'partijiet solidi. Huwa magħruf għall-ħolqien ta 'prototipi durabbli u funzjonali b'ġeometriji kumplessi.
L-FDM jaħdem billi jestratta filamenti termoplastiċi minn żennuna msaħħna. Huwa komunement użat għall-prototipi u l-produzzjoni ta 'partijiet tal-plastik bi prezz baxx.
SLA tuża dawl ultravjola biex tfejjaq ir-reżina likwida saff, u toħloq partijiet preċiżi ħafna b'finituri lixxi. Huwa adattat għal disinji kkomplikati u dettalji fini.
DMLS jibni partijiet tal-metall billi sinterizza trab tal-metall fin bl-użu ta 'laser. Din it-teknika hija ideali għall-produzzjoni ta 'komponenti tal-metall kumplessi u b'saħħithom għal industriji bħall-ajruspazju.
Minbarra l-metodi magħrufa komunement, hemm bosta tekniki avvanzati oħra:
Jetting Binder : Aġent ta 'twaħħil jiddepożita b'mod selettiv bejn saffi ta' trab, li joħloq strutturi kumplessi.
Depożizzjoni ta 'Enerġija Diretta (DED) : Din it-teknika tuża enerġija termali ffokata biex tgħaqqad il-materjali hekk kif huma depożitati, ħafna drabi użati għat-tiswija jew iż-żieda ta' karatteristiċi ma 'partijiet eżistenti.
Estrużjoni tal-Materjal : Il-materjal huwa estruż b'mod selettiv permezz ta 'żennuna biex tibni saffi, użati komunement ma' termoplastiċi.
Jetting tal-materjal : Qtar tal-materjal huma depożitati saff b'saff biex joħolqu partijiet preċiżi, ħafna drabi bl-użu ta 'fotopolimeri.
Laminazzjoni tal-folja : Folji tal-materjal huma marbuta saff b'saff, adattati għal metalli u komposti.
Fotopolimerizzazzjoni tal-VAT : Ir-reżina likwida hija mfejqa b'mod selettiv bid-dawl biex tifforma partijiet solidi, b'applikazzjonijiet kemm fil-prototipi kif ukoll fil-produzzjoni.
Additive Manufacturing (AM) joffri bosta benefiċċji fl-industriji kollha. Dawn il-vantaġġi jagħmluha game-changer fil-produzzjoni moderna.
Jien nuża biss il-materjal meħtieġ għall-prodott finali. Dan l-approċċ inaqqas b'mod sinifikanti l-iskart meta mqabbel mal-metodi tradizzjonali.
AM teċċella fil-ħolqien ta 'forom kumplessi. Jista 'jipproduċi partijiet impossibbli li jagħmlu ma' tekniki konvenzjonali.
Kanali interni
Strutturi tal-kannizzata
Forom organiċi
Il-prototipi mgħaġġla jsir realtà ma 'AM. Jippermetti iterazzjonijiet ta 'malajr u ċikli ta' żvilupp tal-prodott aktar mgħaġġel.
Prototipi tradizzjonali | tal-Prototipi |
---|---|
Ġimgħat sa xhur | Sigħat sa jiem |
Passi multipli | Proċess wieħed |
Spejjeż għoljin ta 'għodda | L-ebda għodda |
Jien jiddi fil-produzzjoni ta 'kwantitajiet żgħar. Telimina l-ħtieġa għal forom għaljin jew għodda.
It-tnaqqis fl-iskart jittraduċi għal sostenibbiltà mtejba. Am tikkonserva r-riżorsi u l-enerġija.
Inqas konsum ta 'materja prima
Bżonnijiet ta 'trasport imnaqqsa
Użu aktar baxx ta 'enerġija fil-produzzjoni
Jiena tippermetti prodotti mfassla għal bżonnijiet individwali. Dan jiftaħ possibbiltajiet ġodda f'diversi oqsma:
Impjanti mediċi
Ġojjellerija tad-dwana
Oġġetti tal-Konsumatur Personalizzati
Filwaqt li l-Manifattura Addittiva (AM) toffri ħafna benefiċċji, għandha wkoll limitazzjonijiet. Li tifhem dawn l-iżvantaġġi hija kruċjali għall-applikazzjoni effettiva tagħha.
L-AM tuża inqas materjali minn metodi li jnaqqsu. Din ir-restrizzjoni tista 'tillimita l-użu tagħha f'ċerti industriji.
Materjali AM Komuni:
Thermoplastics
Xi metalli
Ċerti ċeramika
AM teċċella f'lottijiet żgħar iżda tibqa 'fil-produzzjoni tal-massa. Il-metodi tradizzjonali ħafna drabi jaqbżuha għal volumi kbar.
VOLUM TAL-PRODUZZJONI | AM | Veloċità Tradizzjonali |
---|---|---|
Żgħir (1-100) | Malajr | Bil-mod |
Medju (100-1000) | Moderat | Malajr |
Kbar (1000+) | Bil-mod | Malajr ħafna |
Għall-produzzjoni tal-massa, l-AM tista 'tiswa aktar. L-ispiża għal kull unità ma tonqosx b'mod sinifikanti mal-volum.
Partijiet AM jista 'jkollhom preċiżjoni aktar baxxa minn dawk bil-makna. Il-finitura tal-wiċċ tagħhom ħafna drabi teħtieġ titjib.
Il-kisba ta 'tolleranzi stretti hija diffiċli bl-AM. Dan jista 'jkun problematiku għal partijiet li għandhom bżonn tajbin preċiżi.
Ħafna partijiet AM għandhom bżonn xogħol addizzjonali wara l-istampar. Dan iżid il-ħin u l-ispiża għall-proċess tal-produzzjoni.
Passi komuni ta 'wara l-ipproċessar:
Tneħħija ta 'strutturi ta' appoġġ
Tmexxija tal-wiċċ
Trattament tas-sħana
Pittura jew kisi
Manifattura li tnaqqas (SM) toħloq oġġetti billi tneħħi materjal minn blokka solida. Huwa metodu tradizzjonali użat f'diversi industriji.
SM tmur lura għal żminijiet antiki. Eżempji bikrija jinkludu tinqix tal-ġebel u xogħol tal-injam. L-SM modern evolva bir-Rivoluzzjoni Industrijali, li jwassal għal għodod tal-magni preċiżi.
SM jibda b'biċċa ta 'materjal akbar. Magni jew għodod imbagħad aqta 'materjal żejjed biex toħloq il-forma mixtieqa.
Magni tal-Kontroll Numeriku tal-Kompjuter (CNC) jużaw struzzjonijiet programmati biex jitneħħew il-materjal.
Milling: qatgħat materjal billi tuża għodda li ddur
Turning: forom partijiet ċilindriċi billi ddur il-biċċa tax-xogħol
Tħaffir: Toħloq toqob fil-materjal
Din it-teknika tuża lejżer b'qawwa għolja biex tnaqqas il-materjali. Huwa preċiż u jaħdem fuq diversi materjali.
Qtugħ ta 'Waterjet juża ilma bi pressjoni għolja, ħafna drabi mħallat ma' partiċelli li joborxu, biex jaqta 'materjali.
Qtugħ tal-plażma li jdub il-materjal bl-użu ta 'gass elettriku konduttiv. Huwa effettiv għall-qtugħ tal-metall.
L-EDM juża skariki elettriċi biex jitneħħa l-materjal. Huwa ideali għal metalli iebsin u forom kumplessi.
Tħin: Juża roti li joborxu għal finituri tal-wiċċ fin
Reaming: Tkabbir u Finituri ta 'Toqob
Boring: Tkabbar toqob b'għodod ta 'qtugħ b'punt wieħed
EDM jaħdem billi joħloq xrar elettriku kkontrollat bejn elettrodu u l-biċċa tax-xogħol.
Qawwa: jiddetermina l-fond tal-qtugħ
Veloċità: taffettwa l-kwalità tal-qtugħ
Fokus: Tinfluwenza l-preċiżjoni
Pressjoni: Tipikament 60,000 psi jew ogħla
Rata tal-fluss li joborxu: taffettwa l-veloċità tal-qtugħ u l-kwalità
Dijametru taż-Żennuna: Influwenzi Il-wisa 'maqtugħ u l-preċiżjoni
Manifattura li tnaqqas (SM) toffri bosta benefiċċji fl-industriji kollha. Dawn il-vantaġġi jagħmluha metodu kruċjali fil-produzzjoni moderna.
SM jaħdem b'varjetà estensiva ta 'materjali:
Metalli (azzar, aluminju, titanju)
Plastik (ABS, PVC, akriliku)
Komposti (fibra tal-karbonju, fibreglass)
Injam
Ħġieġ
Ġebla
Din il-versatilità tippermetti lill-SM tissodisfa l-ħtiġijiet ta 'manifattura differenti.
SM jeċċella fil-ħolqien ta 'partijiet preċiżi ħafna. Jikseb tolleranzi stretti, ħafna drabi żgħar daqs 0.001 pulzier.
Teknika | ta 'tolleranza tipika |
---|---|
Tħin tas-CNC | ± 0.0005 ' |
EDM | ± 0.0001 ' |
Qtugħ bil-lejżer | ± 0.003 ' |
SM jipproduċi partijiet bi kwalità superjuri tal-wiċċ. Dan spiss jelimina l-ħtieġa għal proċessi addizzjonali ta 'finitura.
Għal produzzjoni ta 'volum għoli, metodi ta' addittivi ta 'SM outpaces:
Magni CNC b'ħafna assi jaħdmu malajr
Għodda awtomatizzata li tinbidel tnaqqas il-ħin ta 'waqfien
Operazzjonijiet simultanji fuq partijiet differenti
L-SM isir aktar ekonomiku hekk kif il-volum tal-produzzjoni jiżdied. L-ispejjeż inizjali ta 'setup huma kkumpensati b'rati ta' produzzjoni aktar mgħaġġla.
SM jimmaniġġa faċilment komponenti kbar. Huwa ideali għal industriji li jeħtieġu partijiet sostanzjali:
Aerospazjali (komponenti tal-inġenji tal-ajru)
Karozzi (blokki tal-magna)
Kostruzzjoni (elementi strutturali)
Filwaqt li l-Manifattura Strattiva (SM) toffri ħafna benefiċċji, għandha wkoll limitazzjonijiet. Li tifhem dawn l-iżvantaġġi hija essenzjali għal applikazzjoni effettiva.
SM tneħħi l-materjal biex toħloq partijiet. Dan il-proċess jiġġenera skart sinifikanti:
Sa 90% tal-materjal jista 'jsir ruttam f'xi każijiet
L-għażliet tar-riċiklaġġ jistgħu jkunu limitati għal ċerti materjali
Żieda fl-impatt ambjentali minħabba r-rimi tal-iskart
SM jissielet ma 'disinji kkomplikati:
Il-kavitajiet interni huma ta 'sfida biex jipproduċu
Ċerti forom jistgħu jeħtieġu setups multipli jew għodod speċjalizzati
Xi karatteristiċi kumplessi jistgħu jkunu impossibbli għall-magna
SM spiss jirrikjedi preparazzjoni estensiva:
tal-aspett | impatt |
---|---|
Għażla tal-Għodda | Tieħu ħafna ħin |
Programmazzjoni tal-Magni | Teħtieġ għarfien espert |
Ħolqien tal-apparat | Spiża addizzjonali |
Li timmodifika d-disinji fl-SM jista 'jiswa ħafna flus:
Il-bidliet jistgħu jeħtieġu għodda ġdida
Magni ta 'programmazzjoni mill-ġdid ta' spiss huwa meħtieġ
Is-setups eżistenti jistgħu jsiru skaduti
Magni SM jitolbu operaturi tas-sengħa:
Fehim tal-proprjetajiet materjali
Għarfien tal-veloċitajiet tal-qtugħ u r-rati tal-għalf
Kapaċità li tinterpreta tpinġijiet tekniċi kumplessi
L-għodod SM jiddegradaw maż-żmien:
Is-sostituzzjoni regolari tal-għodda hija meħtieġa
Għodda ta 'kwalità għolja tista' tkun għalja
Għodda li tintlibes tista 'taffettwa l-kwalità tal-parti
Strattazzjoni tal- | tal-Addittivi | Manifattura |
---|---|---|
Proċess | Tibni oġġetti billi żżid saffi ta 'materjal | Tneħħi l-materjal minn biċċa akbar biex toħloq oġġetti |
Skart materjali | Skart minimu | Skart ta 'materjal għoli |
Materjali kompatibbli | Limitat (prinċipalment plastik u xi metalli) | Firxa wiesgħa (metalli, plastik, injam, ħġieġ, ġebla) |
Kumplessità | Jistgħu jipproduċu ġeometriji kumplessi ħafna u kkomplikati | Adattat aħjar għal ġeometriji relattivament sempliċi |
Eżattezza | Inqas preċiż (tolleranzi stretti daqs 0.100 mm) | Aktar preċiż (tolleranzi stretti daqs 0.025 mm) |
Volum tal-Produzzjoni | Adattat għal lottijiet żgħar | Ideali għal ġirjiet ta 'produzzjoni kbar |
Veloċità | Aktar bil-mod għal volumi kbar | Aktar mgħaġġel għal volumi kbar |
Spiża | Aktar kosteffikaċi għal kwantitajiet żgħar | Aktar kosteffikaċi għal kwantitajiet kbar |
Flessibilità tad-disinn | Flessibilità għolja għal bidliet fid-disinn | Inqas flessibbli għal bidliet fid-disinn |
Finitura tal-wiċċ | Ħafna drabi teħtieġ wara l-ipproċessar | Tista 'tipproduċi finituri lixxi direttament |
Ħila tal-operatur | Teħtieġ operaturi inqas kwalifikati | Teħtieġ operaturi b'ħiliet għolja |
Spiża tat-tagħmir | Spiża ta 'tagħmir inizjali aktar baxxa | Spiża ta 'tagħmir inizjali ogħla |
Għodda | Għodda minima meħtieġa | Għodda estensiva ħafna drabi meħtieġa |
Sostenibbiltà | Aktar sostenibbli minħabba inqas skart | Inqas sostenibbli minħabba skart materjali |
Karatteristiċi interni | Jista 'faċilment joħloq karatteristiċi interni | Diffiċli biex toħloq karatteristiċi interni |
Limitazzjonijiet tad-daqs | Ġeneralment limitat għal partijiet iżgħar | Tista 'tipproduċi partijiet fuq skala kbira |
Wara l-ipproċessar | Ħafna drabi teħtieġ passi multipli | Livell ta 'tlestija ogħla wara l-proċess inizjali |
Il-manifattura ibrida tgħaqqad il-manifattura tal-addittivi (AM) u l-manifattura li tnaqqas (SM). Dan l-approċċ juża s-saħħiet taż-żewġ metodi, u joħloq sinerġija qawwija fil-produzzjoni.
Proċessi ibridi jintegraw tekniki AM u SM:
Qed nibni l-istruttura bażi
SM jirfina u jispiċċa l-parti
Il-benefiċċji jinkludu:
Flessibilità tad-disinn miżjuda
Effiċjenza materjali mtejba
Kwalità tal-parti msaħħa
Eżempju tal-fluss tal-proċess:
3D Stampa forma kważi net
Magni CNC għal dimensjonijiet preċiżi
Pollakk għal finitura tal-wiċċ superjuri
Manifattura ibrida teċċella f'diversi oqsma:
tal-Applikazzjoni | Benefiċċju |
---|---|
Għodda | Disinni kumplessi b'tolleranzi stretti |
Jigs u attrezzaturi | Forom tad-dwana b'finituri durabbli |
Partijiet ta 'tolleranza għolja | Ġeometriji kkomplikati b'karatteristiċi preċiżi |
Industriji li jużaw proċessi ibridi:
Aerospazjali
Karozzi
Apparat mediku
Manifattura tad-dwana
L-għażla tal-metodu tal-manifattura t-tajjeb tiddependi fuq diversi fatturi. Kull proċess joffri vantaġġi distinti, għalhekk huwa kruċjali li tallinja l-għażla tiegħek mar-rekwiżiti tal-proġett.
L-għażla tal-materjal għandha rwol sinifikanti. Il-manifattura tal-addittivi (AM) tipikament taħdem l-aħjar bil-plastik u xi metalli, filwaqt li l-manifattura mnaqqsa (SM) tista 'tieħu ħsieb firxa wiesgħa ta' materjali, inklużi metalli, plastik, injam, u ħġieġ. Jekk għandek bżonn materjali iebsa għall-magna jew durabilità ogħla, l-SM ħafna drabi hija l-aħjar għażla.
Għal disinji kkomplikati b'ġeometriji kumplessi - bħal kavitajiet interni jew ġonot li jgħaqqdu - l-ewwel, li jippermettu personalizzazzjoni għolja. L-SM, waqt li huwa preċiż, jista 'jissielet ma' disinji estremament kumplessi. Huwa adattat aħjar għal ġeometriji aktar sempliċi jew intermedji fejn huma meħtieġa tolleranzi stretti.
L-AM hija ideali għal volumi ta 'produzzjoni baxxi sa medji, bħal prototipi rapidi jew produzzjoni ta' lott żgħir. Għal produzzjoni fuq skala kbira, l-SM hija ferm iktar effiċjenti, speċjalment meta tipproduċi eluf ta 'partijiet identiċi. Hekk kif il-volum tal-produzzjoni jiżdied, il-kosteffikaċja ta 'SM issir ċara.
Proġetti li jeħtieġu ħin qasir taċ-ċomb jibbenefikaw mill-AM minħabba setup minimu u tranżizzjoni mgħaġġla mid-disinn għall-prodott. Għal ġirjiet ta 'produzzjoni akbar, madankollu, SM jista' joffri ħinijiet ta 'manifattura aktar malajr ladarba s-setup ikun komplut, speċjalment għal partijiet tal-metall.
L-AM hija iktar kosteffikaċi għal partijiet żgħar u kumplessi, speċjalment meta tipproteġi. Madankollu, SM isir aktar ekonomiku għal partijiet ikbar jew volumi ta 'produzzjoni għoljin. L-ispejjeż tat-twaqqif u l-ispiża għal kull parti tipikament jonqsu hekk kif il-volum jiżdied fl-SM.
Jien tiġġenera inqas skart, u tagħmilha għażla aktar sostenibbli. L-SM, waqt li jkun aktar mgħaġġel għal ġirjiet kbar, jipproduċi skart materjali sinifikanti fil-forma ta 'ċipep jew ruttam. Jekk is-sostenibbiltà hija prijorità ewlenija, AM jista 'jkun l-aħjar.
Il-matriċi tad-deċiżjoni li ġejja tipprovdi paragun rapidu ta 'fatturi biex jgħinuk tagħżel il-metodu t-tajjeb:
Factor | Addittiv Manifattura (AM) | Manifattura Strattika (SM) |
---|---|---|
Firxa materjali | Limitat (l-aktar plastik, xi metalli) | Wiesa '(metalli, plastik, injam, ħġieġ) |
Parti kumplessità | Immaniġġja disinji kumplessi u kkomplikati | L-aħjar għal ġeometriji aktar sempliċi u preċiżi |
Volum tal-Produzzjoni | Ideali għal lott żgħir, prototipi | Effiċjenti għall-produzzjoni tal-massa |
Ħin taċ-ċomb | Setup aktar mgħaġġel, tibdil malajr | Setup aktar bil-mod, aktar mgħaġġel għal ġirjiet kbar |
Spiża | Aktar għaljin għal partijiet jew metalli kbar | Aktar kosteffikaċi f'volumi ogħla |
Sostenibbiltà | Inqas skart, aktar sostenibbli | Skart sinifikanti, inqas sostenibbli |
Uża din il-matriċi biex tallinja l-bżonnijiet tal-proġett tiegħek mal-vantaġġi ta 'kull metodu ta' manifattura.
Il-manifattura tal-addittivi (AM) u l-manifattura li tnaqqas (SM) għandhom rwoli kruċjali f'diversi industriji. L-applikazzjonijiet tagħhom ikomplu jespandu u jevolvu.
AM: Komponenti ħfief, ġeometriji kumplessi
SM: Partijiet tal-magna ta 'preċiżjoni għolja, elementi strutturali
AM: Prototipi rapidi, partijiet tad-dwana
SM: blokki tal-magna, komponenti ta 'trasmissjoni
AM: Impjanti tad-dwana, prostetiċi
SM: strumenti kirurġiċi, kuruni dentali
AM: Prodotti personalizzati, oġġetti tal-lott żgħir
SM: Casings Smartphone, Komponenti tal-Laptop
AM: jigs u attrezzaturi tad-dwana
SM: partijiet tal-makkinarju tqil, għodda ta 'preċiżjoni
AM: mudelli ta 'skala, elementi dekorattivi
SM: komponenti strutturali, elementi tal-faċċata
Il-manifattura addittiva u li tbatti kull wieħed għandhom saħħiet u dgħufijiet uniċi. AM teċċella fi disinji kumplessi u personalizzazzjoni. SM joffri preċiżjoni u versatilità materjali.
Il-fehim ta 'dawn id-differenzi huwa kruċjali biex jittieħdu deċiżjonijiet ta' manifattura infurmati. Ikkunsidra l-bżonnijiet speċifiċi tal-proġett tiegħek meta tagħżel metodu.
Evalwa fatturi bħal materjal, kumplessità, volum, u spejjeż. Dan jgħinek tagħżel l-aħjar approċċ għall-għanijiet tal-manifattura tiegħek.
Team MFG hija kumpanija tal-manifattura mgħaġġla li tispeċjalizza fl-ODM u l-OEM tibda fl-2015.