Je! Ni mchakato gani wa utengenezaji ni bora -kuongeza tabaka au kuondoa nyenzo? Viwanda vya kuongeza na vya ziada hutofautiana kwa njia muhimu. Kuelewa tofauti hizi ni ufunguo wa kuchagua njia sahihi.
Katika chapisho hili, tutachunguza faida zao, mapungufu, na matumizi ya ulimwengu wa kweli. Utajifunza jinsi ya kuamua kati ya njia hizi mbili za mradi wako unaofuata.
Viwanda vya kuongeza ni nini?
Viwanda vya kuongeza (AM) ni mchakato ambao huunda vitu kwa kuongeza safu ya nyenzo na safu, kawaida kulingana na mfano wa 3D. Tofauti na njia za jadi, ambazo huondoa nyenzo, huunda sehemu kutoka mwanzo, ikiruhusu miundo ngumu na ufanisi wa nyenzo.
Historia fupi ya utengenezaji wa kuongeza
Wazo la AM lilianza miaka ya 1980, wakati teknolojia za uchapishaji za 3D zilianzishwa kwanza. Ubunifu wa mapema ulilenga prototyping ya haraka, kutoa haraka, njia za bei nafuu zaidi za kuunda prototypes za bidhaa. Tangu wakati huo, AM imeibuka kuwa safu nyingi za matumizi ya viwandani, pamoja na anga, magari, na uwanja wa matibabu.
Jinsi utengenezaji wa kuongeza unavyofanya kazi
Viwanda vya kuongeza huanza na mfano wa CAD. Mfano huo umekatwa kwenye tabaka nyembamba kwa kutumia programu. Mashine ya AM kisha inaongeza nyenzo, safu kwa safu, hadi kitu cha mwisho kitakapoundwa. Vifaa vinavyotumiwa kutoka kwa plastiki hadi metali. Kulingana na mchakato, inaweza kuhitaji usindikaji wa baada, kama kusafisha au kuponya, kukamilisha sehemu.
Mbinu za kawaida za utengenezaji wa nyongeza
Mbinu kadhaa zinaanguka chini ya mwavuli wa AM, kila moja inatoa faida za kipekee:
Uchapishaji wa 3D
Uchapishaji wa 3D ndio njia inayotambuliwa zaidi ya AM. Inaunda vitu kwa kuweka vifaa kama plastiki au chuma. Inafaa kwa sehemu maalum na prototypes, inapatikana sana na inagharimu kwa matumizi madogo.
Uteuzi wa Laser Sintering (SLS)
SLS hutumia laser kwa nyenzo za poda, kawaida plastiki au chuma, katika sehemu ngumu. Inajulikana kwa kuunda prototypes za kudumu, za kazi na jiometri ngumu.
Modeling ya Uainishaji wa Fuse (FDM)
FDM inafanya kazi kwa kuongeza filaments za thermoplastic kupitia pua ya joto. Inatumika kawaida kwa prototyping na kutengeneza sehemu za bei za chini za plastiki.
Stereolithography (SLA)
SLA hutumia taa ya ultraviolet kuponya safu ya resin ya kioevu na safu, na kuunda sehemu sahihi sana na laini laini. Inafaa kwa miundo ngumu na maelezo mazuri.
Moja kwa moja laser sintering (DMLS)
DMLs huunda sehemu za chuma kwa kutuliza poda laini za chuma kwa kutumia laser. Mbinu hii ni bora kwa kutengeneza vifaa ngumu, vya nguvu vya chuma kwa viwanda kama anga.
Mbinu za ziada za utengenezaji wa nyongeza
Mbali na njia zinazojulikana, mbinu zingine kadhaa za hali ya juu zinapatikana:
Binder Jetting : Wakala wa dhamana huchagua kwa hiari kati ya tabaka za poda, na kuunda miundo ngumu.
Uwekaji wa Nishati Iliyoelekezwa (DED) : Mbinu hii hutumia nishati inayolenga mafuta kwa vifaa vya fuse kwani vimewekwa, mara nyingi hutumiwa kwa kukarabati au kuongeza huduma kwa sehemu zilizopo.
Extrusion ya nyenzo : Nyenzo huchaguliwa kwa hiari kupitia pua ili kujenga tabaka, zinazotumika kawaida na thermoplastics.
Jetting ya nyenzo : Matone ya nyenzo huwekwa safu na safu ili kuunda sehemu sahihi, mara nyingi hutumia Photopolymers.
Karatasi ya lamination : Karatasi za nyenzo zimefungwa kwa safu, inayofaa kwa metali na composites.
VAT Photopolymerization : Resin ya kioevu huponywa kwa hiari na mwanga kuunda sehemu ngumu, na matumizi katika prototyping na uzalishaji.
Manufaa ya utengenezaji wa kuongeza
Viwanda vya kuongeza (AM) vinatoa faida nyingi katika tasnia. Faida hizi hufanya iwe mabadiliko ya mchezo katika uzalishaji wa kisasa.
Kupunguza upotezaji wa nyenzo
AM hutumia tu nyenzo zinazohitajika kwa bidhaa ya mwisho. Njia hii inapunguza sana taka ikilinganishwa na njia za jadi.
Jiometri ngumu na miundo ngumu
Am bora katika kuunda maumbo tata. Inaweza kutoa sehemu ambazo haziwezekani kutengeneza na mbinu za kawaida.
Chaneli za ndani
Miundo ya kimiani
Fomu za kikaboni
Prototyping haraka na nyakati fupi za kuongoza
Prototyping ya haraka inakuwa ukweli na AM. Inaruhusu iterations haraka na mizunguko ya maendeleo ya bidhaa haraka.
| Prototyping ya jadi | AM prototyping |
| Wiki hadi miezi | Masaa hadi siku |
| Hatua nyingi | Mchakato mmoja |
| Gharama kubwa za zana | Hakuna zana |
Uzalishaji mdogo wa batch ndogo
AM huangaza katika kutengeneza idadi ndogo. Huondoa hitaji la ukungu wa gharama kubwa au zana.
Uendelevu ulioboreshwa
Kupunguzwa kwa taka hutafsiri kwa uimara ulioboreshwa. AM huhifadhi rasilimali na nishati.
Matumizi ya chini ya malighafi
Kupunguza mahitaji ya usafirishaji
Matumizi ya chini ya nishati katika uzalishaji
Uwezo wa ubinafsishaji wa misa
AM huwezesha bidhaa za kurekebisha mahitaji ya mtu binafsi. Hii inafungua uwezekano mpya katika nyanja mbali mbali:
Ubaya wa utengenezaji wa kuongeza
Wakati utengenezaji wa kuongeza (AM) hutoa faida nyingi, pia ina mapungufu. Kuelewa shida hizi ni muhimu kwa matumizi yake madhubuti.
Chaguzi za nyenzo ndogo
AM hutumia vifaa vichache kuliko njia za kueneza. Kizuizi hiki kinaweza kupunguza matumizi yake katika tasnia fulani.
Polepole uzalishaji mkubwa wa kiasi
Am bora katika batches ndogo lakini lags katika uzalishaji wa wingi. Njia za jadi mara nyingi huipitia kwa idadi kubwa.
| Kiwango cha uzalishaji | AM kasi | ya jadi |
| Ndogo (1-100) | Haraka | Polepole |
| Kati (100-1000) | Wastani | Haraka |
| Kubwa (1000+) | Polepole | Haraka sana |
Gharama kubwa za uzalishaji mkubwa
Kwa uzalishaji wa wingi, AM inaweza kuwa ghali zaidi. Gharama kwa kila kitengo haipunguzi sana na kiasi.
Usahihi wa sehemu ya chini na kumaliza kwa uso
Sehemu za AM zinaweza kuwa na usahihi wa chini kuliko zile zilizowekwa. Kumaliza kwa uso wao mara nyingi kunahitaji uboreshaji.
Changamoto za uvumilivu sana
Kufikia uvumilivu mkali ni ngumu na AM. Hii inaweza kuwa shida kwa sehemu zinazohitaji usawa sahihi.
Mahitaji ya usindikaji wa baada ya
Sehemu nyingi za AM zinahitaji kazi ya ziada baada ya kuchapisha. Hii inaongeza wakati na gharama kwa mchakato wa uzalishaji.
Hatua za kawaida za usindikaji:
Kuondoa miundo ya msaada
Laini laini
Matibabu ya joto
Uchoraji au mipako
Je! Ni nini utengenezaji wa vifaa?
Viwanda vya kujipenyeza (SM) huunda vitu kwa kuondoa nyenzo kutoka kwa block thabiti. Ni njia ya jadi inayotumika katika tasnia mbali mbali.
Historia fupi
SM ilianzia nyakati za zamani. Mifano ya mapema ni pamoja na kuchonga jiwe na utengenezaji wa miti. SM ya kisasa ilibadilika na mapinduzi ya viwanda, na kusababisha zana sahihi za mashine.
Jinsi inavyofanya kazi
SM huanza na kipande kikubwa cha nyenzo. Mashine au zana kisha ukata vifaa vya ziada ili kuunda sura inayotaka.
Mbinu za kawaida
CNC Machining
Mashine za Udhibiti wa Nambari ya Kompyuta (CNC) hutumia maagizo yaliyopangwa ili kuondoa nyenzo.
Milling: hupunguza vifaa kwa kutumia zana zinazozunguka
Kugeuka: Maumbo sehemu za silinda kwa kuzungusha kipengee cha kazi
Kuchimba visima: huunda mashimo kwenye nyenzo
Kukata laser
Mbinu hii hutumia laser yenye nguvu ya juu kukata vifaa. Ni sahihi na inafanya kazi kwenye vifaa anuwai.
Kukata maji
Kukata maji ya maji hutumia maji yenye shinikizo kubwa, mara nyingi huchanganywa na chembe za abrasive, kukata vifaa.
Kukata plasma
Kukata kwa plasma huyeyuka kwa kutumia gesi yenye umeme. Ni bora kwa kukata chuma.
Machining ya kutokwa kwa umeme (EDM)
EDM hutumia usafirishaji wa umeme kuondoa nyenzo. Ni bora kwa metali ngumu na maumbo tata.
Maelezo ya ziada
Michakato ya machining
Kusaga: hutumia magurudumu ya abrasive kwa kumaliza laini ya uso
Kurudisha: Kuongeza na kumaliza shimo
Boring: Inakuza mashimo na zana za kukata moja
Kanuni za EDM
EDM inafanya kazi kwa kuunda cheche za umeme zilizodhibitiwa kati ya elektroni na vifaa vya kazi.
Vigezo vya kukata laser
Nguvu: Huamua kina cha kukata
Kasi: Inaathiri ubora wa kukata
Kuzingatia: Ushawishi usahihi
Vigezo vya kukata maji
Shinikiza: kawaida 60,000 psi au zaidi
Kiwango cha mtiririko wa abrasive: huathiri kasi ya kukata na ubora
Kipenyo cha Nozzle: Ushawishi hupunguza upana na usahihi
Manufaa ya utengenezaji wa chini
Viwanda vya kujipenyeza (SM) hutoa faida nyingi katika tasnia. Faida hizi hufanya iwe njia muhimu katika uzalishaji wa kisasa.
Anuwai ya vifaa vinavyoendana
SM inafanya kazi na anuwai ya vifaa:
Metali (chuma, aluminium, titani)
Plastiki (ABS, PVC, akriliki)
Composites (nyuzi za kaboni, fiberglass)
Kuni
Glasi
Jiwe
Uwezo huu unaruhusu SM kukidhi mahitaji tofauti ya utengenezaji.
Usahihi wa hali ya juu na usahihi
SM inazidi katika kuunda sehemu sahihi sana. Inafikia uvumilivu mkali, mara nyingi ni ndogo kama inchi 0.001.
| Mbinu | ya uvumilivu wa kawaida |
| CNC milling | ± 0.0005 ' |
| Edm | ± 0.0001 ' |
| Kukata laser | ± 0.003 ' |
Uso bora unamaliza
SM hutoa sehemu zilizo na ubora bora wa uso. Hii mara nyingi huondoa hitaji la michakato ya ziada ya kumaliza.
Uzalishaji wa kiasi kikubwa
Kwa uzalishaji wa kiwango cha juu, njia za kuongeza nafasi za SM:
Mashine za Axis CNC nyingi hufanya kazi haraka
Kubadilisha zana moja kwa moja kunapunguza wakati wa kupumzika
Shughuli za wakati mmoja kwenye sehemu tofauti
Uzalishaji wa gharama kubwa ya kiwango cha juu
SM inakuwa ya kiuchumi zaidi kadiri kiwango cha uzalishaji kinaongezeka. Gharama za usanidi wa awali hutolewa kwa viwango vya uzalishaji haraka.
Uumbaji wa sehemu kubwa
SM hushughulikia kwa urahisi vifaa vikubwa. Ni bora kwa viwanda vinavyohitaji sehemu kubwa:
Ubaya wa utengenezaji wa chini
Wakati utengenezaji wa ziada (SM) hutoa faida nyingi, pia ina mapungufu. Kuelewa shida hizi ni muhimu kwa matumizi bora.
Taka za juu za nyenzo
SM huondoa nyenzo kuunda sehemu. Utaratibu huu hutoa taka muhimu:
Hadi 90% ya nyenzo zinaweza kuwa chakavu katika visa vingine
Chaguzi za kuchakata zinaweza kuwa mdogo kwa vifaa fulani
Kuongezeka kwa athari za mazingira kwa sababu ya utupaji taka
Uundaji wa jiometri ngumu
SM inajitahidi na miundo ngumu:
Mifereji ya ndani ni changamoto kutoa
Maumbo fulani yanaweza kuhitaji seti nyingi au zana maalum
Vipengele vingine ngumu vinaweza kuwa vigumu kwa mashine
Nyakati za kusanidi tena na gharama za juu za zana
SM mara nyingi inahitaji maandalizi ya kina:
| kipengele | athari ya |
| Uteuzi wa zana | Wakati mwingi |
| Programu ya mashine | Inahitaji utaalam |
| Uumbaji wa muundo | Gharama ya ziada |
Kubadilika kwa kubuni
Kubadilisha miundo katika SM inaweza kuwa gharama kubwa:
Mabadiliko yanaweza kuhitaji zana mpya
Mashine za kuorodhesha mara nyingi ni muhimu
Usanidi uliopo unaweza kuwa wa kizamani
Mahitaji ya juu ya ustadi wa waendeshaji
Mashine za SM zinahitaji waendeshaji wenye ujuzi:
Gharama ya kuvaa na uingizwaji
Vyombo vya SM vinaharibika kwa wakati:
Uingizwaji wa zana ya kawaida ni muhimu
Zana za hali ya juu zinaweza kuwa ghali
Zana zilizovaliwa zinaweza kuathiri ubora wa sehemu
Ulinganisho wa nyongeza dhidi ya utengenezaji wa
| utengenezaji | wa | vifaa vya utengenezaji |
| Mchakato | Huunda vitu kwa kuongeza tabaka za nyenzo | Huondoa nyenzo kutoka kwa kipande kikubwa kuunda vitu |
| Taka za nyenzo | Taka ndogo | Taka kubwa za nyenzo |
| Vifaa vinavyoendana | Mdogo (hasa plastiki na metali kadhaa) | Anuwai (metali, plastiki, kuni, glasi, jiwe) |
| Ugumu | Inaweza kutoa jiometri ngumu na ngumu | Inafaa zaidi kwa jiometri rahisi |
| Usahihi | Sahihi (uvumilivu kama 0.100 mm) | Sahihi zaidi (uvumilivu kama vile 0.025 mm) |
| Kiasi cha uzalishaji | Inafaa kwa batches ndogo | Inafaa kwa uzalishaji mkubwa |
| Kasi | Polepole kwa idadi kubwa | Haraka kwa idadi kubwa |
| Gharama | Gharama kubwa zaidi kwa idadi ndogo | Gharama kubwa zaidi kwa idadi kubwa |
| Kubadilika kubadilika | Kubadilika kwa hali ya juu kwa mabadiliko ya muundo | Kubadilika kidogo kwa mabadiliko ya muundo |
| Kumaliza uso | Mara nyingi inahitaji usindikaji wa baada ya | Inaweza kutoa laini laini moja kwa moja |
| Ujuzi wa mwendeshaji | Inahitaji waendeshaji wasio na ujuzi | Inahitaji waendeshaji wenye ujuzi sana |
| Gharama ya vifaa | Gharama ya chini ya vifaa | Gharama ya juu ya vifaa vya kwanza |
| Kutumia | Kusaidia ndogo inahitajika | Kuweka zana kubwa mara nyingi inahitajika |
| Uendelevu | Endelevu zaidi kwa sababu ya taka kidogo | Chini ya endelevu kwa sababu ya taka za nyenzo |
| Vipengele vya ndani | Inaweza kuunda huduma za ndani kwa urahisi | Vigumu kuunda huduma za ndani |
| Mapungufu ya ukubwa | Kwa ujumla mdogo kwa sehemu ndogo | Inaweza kutoa sehemu kubwa |
| Usindikaji baada ya | Mara nyingi inahitaji hatua kadhaa | Kiwango cha juu cha kukamilisha baada ya mchakato wa awali |
Michakato ya utengenezaji wa mseto
Viwanda vya mseto vinachanganya utengenezaji wa nyongeza (AM) na utengenezaji wa chini (SM). Njia hii inaleta nguvu za njia zote mbili, na kuunda uhusiano mkubwa katika uzalishaji.
Ufafanuzi na faida
Michakato ya mseto hujumuisha mbinu za AM na SM:
Faida ni pamoja na:
Kuongezeka kwa kubadilika kwa muundo
Uboreshaji wa nyenzo zilizoboreshwa
Ubora wa sehemu iliyoimarishwa
Mfano wa Mchakato Mtiririko:
3D Chapisha sura ya karibu
Machining ya CNC kwa vipimo sahihi
Kipolishi kwa kumaliza juu ya uso
Maombi ya kawaida
Viwanda vya mseto bora katika maeneo anuwai:
| ya Maombi | Faida |
| Kutumia | Miundo ngumu na uvumilivu mkali |
| Jigs na marekebisho | Maumbo ya kawaida na faini za kudumu |
| Sehemu za uvumilivu wa hali ya juu | Jiometri ya nje na sifa sahihi |
Viwanda vinavyotumia michakato ya mseto:
Anga
Magari
Vifaa vya matibabu
Viwanda vya kawaida
Chagua kati ya utengenezaji wa nyongeza na mzuri
Chagua njia sahihi ya utengenezaji inategemea mambo kadhaa. Kila mchakato hutoa faida tofauti, kwa hivyo ni muhimu kulinganisha chaguo lako na mahitaji ya mradi.
Mambo ya kuzingatia wakati wa kuchagua njia ya utengenezaji
Mahitaji ya nyenzo
Chaguo la nyenzo lina jukumu muhimu. Viwanda vya kuongeza (AM) kawaida hufanya kazi vizuri na plastiki na metali kadhaa, wakati utengenezaji wa chini (SM) unaweza kushughulikia vifaa vingi, pamoja na metali, plastiki, kuni, na glasi. Ikiwa unahitaji vifaa vya kufanya kazi ngumu au uimara wa hali ya juu, SM mara nyingi ndio chaguo bora.
Ugumu wa sehemu na muundo
Kwa miundo ngumu na jiometri ngumu -kama vile vibanda vya ndani au viungo vya kuelezea -ama ama, kuruhusu ubinafsishaji wa hali ya juu. SM, wakati sahihi, inaweza kugombana na miundo ngumu sana. Inafaa zaidi kwa jiometri rahisi au ya kati ambapo uvumilivu mkali ni muhimu.
Kiasi cha uzalishaji na shida
AM ni bora kwa viwango vya chini hadi vya kati, kama vile prototyping ya haraka au uzalishaji mdogo. Kwa uzalishaji mkubwa, SM ni bora zaidi, haswa wakati wa kutengeneza maelfu ya sehemu zinazofanana. Kadiri kiasi cha uzalishaji kinaongezeka, ufanisi wa gharama ya SM inakuwa wazi.
Kuongoza wakati na wakati kwa soko
Miradi inayohitaji faida ya muda mfupi kutoka AM kwa sababu ya usanidi mdogo na mabadiliko ya haraka kutoka kwa muundo hadi bidhaa. Kwa uzalishaji mkubwa, hata hivyo, SM inaweza kutoa nyakati za utengenezaji haraka mara tu usanidi utakapokamilika, haswa kwa sehemu za chuma.
Bajeti na vikwazo vya gharama
AM ni ya gharama zaidi kwa sehemu ndogo, ngumu, haswa wakati wa prototyping. Walakini, SM inakuwa ya kiuchumi zaidi kwa sehemu kubwa au viwango vya juu vya uzalishaji. Gharama za usanidi na gharama kwa kila sehemu hupungua kawaida kadiri kuongezeka kwa SM.
Malengo endelevu
AM hutoa taka kidogo, na kuifanya kuwa chaguo endelevu zaidi. SM, wakati haraka kwa kukimbia kubwa, hutoa taka kubwa za nyenzo kwa njia ya chips au chakavu. Ikiwa uendelevu ni kipaumbele muhimu, AM inaweza kuwa sawa.
Uamuzi matrix ya kuongeza dhidi ya utengenezaji wa chini
Matrix ya uamuzi ifuatayo hutoa kulinganisha haraka kwa mambo kukusaidia kuchagua njia sahihi: Viwanda vya kuongeza
| Viwanda | (AM) | Viwanda vya Kuchukua (SM) |
| Anuwai ya nyenzo | Mdogo (zaidi plastiki, metali kadhaa) | Pana (metali, plastiki, kuni, glasi) |
| Ugumu wa sehemu | Hushughulikia miundo ngumu, ngumu | Bora kwa jiometri rahisi, sahihi |
| Kiasi cha uzalishaji | Inafaa kwa batch ndogo, prototyping | Ufanisi kwa uzalishaji wa wingi |
| Wakati wa Kuongoza | Usanidi wa haraka, zamu ya haraka | Usanidi polepole, haraka kwa kukimbia kubwa |
| Gharama | Ghali zaidi kwa sehemu kubwa au metali | Gharama ya gharama zaidi kwa viwango vya juu |
| Uendelevu | Taka kidogo, endelevu zaidi | Taka muhimu, chini ya endelevu |
Tumia matrix hii kulinganisha mahitaji ya mradi wako na nguvu za kila njia ya utengenezaji.
Maombi ya ulimwengu wa kweli wa utengenezaji wa kuongeza na wa kuvutia
Viwanda vya kuongeza (AM) na Viwanda vya Kuchukua (SM) hucheza majukumu muhimu katika tasnia mbali mbali. Maombi yao yanaendelea kupanuka na kufuka.
Anga na anga
AM: Vipengele vya uzani mwepesi, jiometri ngumu
SM: Sehemu za injini za usahihi, vitu vya miundo
Sekta ya magari
AM: Prototyping ya haraka, sehemu za kawaida
SM: Vitalu vya injini, vifaa vya maambukizi
Matibabu na meno
AM: Vipandikizi vya kawaida, prosthetics
SM: Vyombo vya upasuaji, taji za meno
Bidhaa za watumiaji na vifaa vya elektroniki
AM: Bidhaa za kibinafsi, vitu vidogo
SM: Casings za smartphone, vifaa vya mbali
Mashine za viwandani na zana
Usanifu na ujenzi
AM: mifano ya kiwango, vitu vya mapambo
SM: Vipengele vya miundo, vitu vya facade
Hitimisho
Viwanda vya kuongeza na vichaka kila moja vina nguvu za kipekee na udhaifu. Am bora katika miundo tata na ubinafsishaji. SM inatoa usahihi na vifaa vya vifaa.
Kuelewa tofauti hizi ni muhimu kwa kufanya maamuzi sahihi ya utengenezaji. Fikiria mahitaji maalum ya mradi wako wakati wa kuchagua njia.
Tathmini mambo kama nyenzo, ugumu, kiasi, na gharama. Hii itakusaidia kuchagua njia bora kwa malengo yako ya utengenezaji.
