धातु 3डी प्रिंटिंग मोल्ड उत्पादन चक्र को छोटा करने में कैसे मदद कर सकती है?

दूसरा, प्रोसेस रिफैक्टरिंग: "सीरियल प्रोसेसिंग" से "समानांतर विनिर्माण" की ओर बढ़ना
पारंपरिक मोल्ड निर्माण "सीरियल प्रोसेसिंग" प्रतिमान को नियोजित करता है, जहां प्रत्येक ऑपरेशन अनुक्रम में आयोजित किया जाता है, और किसी भी लिंक में किसी भी देरी के परिणामस्वरूप कुल मिलाकर लंबा चक्र होगा। उदाहरण के लिए, एक निश्चित कार पार्ट्स निर्माता के लिए मानक मोल्ड उत्पादन प्रक्रिया में केवल इलेक्ट्रोड मशीनिंग और डिस्चार्ज मशीनिंग चरणों के लिए 120 घंटे लगते हैं। इसका मतलब यह है कि गलतियाँ होने की अधिक संभावना है क्योंकि बहुत सारे क्लैंपिंग और पोजिशनिंग चरण हैं। "समानांतर विनिर्माण" मोड के साथ, मेटल 3डी प्रिंटिंग तकनीक बिना किसी समय अंतराल के डिजाइन, प्रिंटिंग और पोस्ट प्रोसेसिंग के तीन मुख्य चरणों को एकीकृत करती है, जो पुराने तरीकों से एक बड़ा बदलाव है:
डिजाइन और प्रिंटिंग का एकीकरण: 3डी मॉडलिंग सॉफ्टवेयर में मोल्ड डिजाइन को पूरा करने के बाद, डिजाइनर तुरंत स्लाइस डेटा बना सकते हैं और इसे इलेक्ट्रोड बनाने, सीएनसी निर्देश लिखने या प्रक्रिया की जांच किए बिना 3डी प्रिंटर पर भेज सकते हैं। एक निश्चित घरेलू उपकरण फर्म के लिए झोंग्रुई टेक्नोलॉजी द्वारा निर्मित एयर कंडीशनिंग शेल मोल्ड को डिजाइन से लेकर प्रिंटिंग तक केवल 72 घंटे लगते हैं, जो मानक तकनीकों से 60% कम है।
कई कार्यों का समानांतर प्रसंस्करण: मुद्रण करते समय उपकरण एक साथ कई मोल्ड घटक बना सकता है, इस प्रकार इसमें लोगों को शामिल करने की कोई आवश्यकता नहीं है। उदाहरण के लिए, एक निश्चित डाई कास्टिंग मोल्ड निर्माता 48 घंटों में एक ही समय में 16 अवतल मोल्ड कैविटी बनाने के लिए एक ट्विन लेजर मेटल 3डी प्रिंटर का उपयोग करता है। यह सामान्य सिंगल पीस प्रोसेसिंग से 8 गुना तेज है।
आसान पोस्ट प्रसंस्करण प्रक्रिया: परीक्षण मोल्ड चरण तक पहुंचने के लिए, मुद्रित मोल्ड को केवल कुछ बुनियादी चरणों से गुजरना पड़ता है, जैसे तारों को काटना, समर्थन को हटाना और मोल्ड को गर्म करना। इलेक्ट्रॉनिक कनेक्टर मोल्ड के एक केस स्टडी के अनुसार, 3डी प्रिंटेड मोल्ड को पारंपरिक मोल्ड की तुलना में खत्म होने में 70% कम समय लगता है, और एक ही काम को बार-बार करने की आवश्यकता नहीं होती है।
2, प्रक्रिया में नवाचार: हल्के वजन का निर्माण और अनुरूप शीतलन की आवधिक संपीड़न क्रिया
मोल्ड के लिए शीतलन प्रणाली उत्पादन चक्र का एक बड़ा हिस्सा है। उनकी सीमित वास्तुकला के कारण, पारंपरिक सीधे छेद वाले जल चैनलों में असंगत मोल्ड तापमान होता है और उत्पादों को आकार बदलने से बचाने के लिए लंबे समय तक ठंडा करने की आवश्यकता होती है। मेटल 3डी प्रिंटिंग तकनीक दो नई प्रक्रियाओं का उपयोग करके शीतलन दक्षता और उत्पादन चक्र दोनों में सुधार करती है:
अनुरूप शीतलन जल चैनल का डिजाइन: डिजाइनर सर्पिल, जाल, या बायोमिमेटिक प्रवाह चैनल आकार बनाने के लिए 3 डी प्रिंटिंग के "फ्री मोल्डिंग" पहलू का उपयोग कर सकते हैं जो मोल्ड गुहा से बहुत कसकर मेल खाते हैं। एक निश्चित वाहन बम्पर मोल्ड के लिए एक अनुरूप जलमार्ग का उपयोग करने के बाद, इंजेक्शन मोल्डिंग चक्र को 45 सेकंड से घटाकर 30 सेकंड कर दिया गया है, और एक डिवाइस की वार्षिक उत्पादन क्षमता 120,000 टुकड़ों तक बढ़ गई है। अनुरूप जलमार्ग और भी महत्वपूर्ण है क्योंकि यह पारंपरिक जलमार्गों के "कूलिंग ब्लाइंड स्पॉट" से छुटकारा दिलाता है। यह उत्पाद वारपेज दर को 0.8% से घटाकर 0.2% कर देता है और उपज दर को 99.5% तक बढ़ा देता है, जिससे मोल्ड परीक्षण और पुन: कार्य के लिए आवश्यक समय कम हो जाता है।
हल्के संरचनात्मक अनुकूलन: टोपोलॉजी अनुकूलन तकनीक धातु 3डी प्रिंटिंग को साँचे से अतिरिक्त सामग्री निकालने में मदद कर सकती है, जो वजन को 30% से 50% तक कम कर सकती है जबकि यह सुनिश्चित करती है कि संरचना मजबूत है। पवन ऊर्जा उपकरण बनाने वाली एक कंपनी ने मुद्रण के लिए 2{5}}मीटर चौड़े ब्लेड मोल्ड को 8 हल्के मॉड्यूल में विभाजित किया है। इससे शिपिंग लागत में 40% की कटौती होती है। एकल मॉड्यूल को बदलने में लगने वाला समय भी 2 घंटे से घटाकर 30 मिनट कर दिया गया है, जो मोल्ड रखरखाव चक्र को बहुत छोटा कर देता है।
3, सामग्री अनुकूलन: उच्च प्रदर्शन मिश्र और समग्र सामग्री में आवधिक सफलताएं
मोल्ड सामग्री के काम करने के तरीके का सीधा प्रभाव इस बात पर पड़ता है कि इसे संसाधित करना कितना कठिन है और किसी भी चीज़ को बनाने में कितना समय लगता है। चूँकि पारंपरिक मोल्ड स्टील काफी कठोर होता है और अच्छी तरह से गर्मी संचारित नहीं करता है, इसलिए इसे कई बार गर्मी से उपचारित करने और उपयोग की आवश्यकताओं के अनुरूप बहुत सटीक तरीके से मशीनीकृत करने की आवश्यकता होती है। लेकिन मेटल 3डी प्रिंटिंग तकनीक सामग्री बनाने के तरीके और उनके उपयोग के तरीके को बदलकर मानक सामग्रियों की प्रदर्शन सीमाओं को पार कर जाती है।
उच्च तापमान मिश्र धातुओं की सीधी छपाई: टरबाइन इंजनों का एक निश्चित निर्माता निकल आधारित उच्च तापमान मिश्र धातुओं से विलेय बनाने के लिए 3डी प्रिंटिंग का उपयोग करता है। लेजर सेटिंग्स और समर्थन संरचनाओं को अनुकूलित करके इसे 600 डिग्री के उच्च तापमान वाले वातावरण में 100,000 रिसाव मुक्त चक्र मिलते हैं। इसका जीवनकाल पारंपरिक कास्टिंग की तुलना में तीन गुना अधिक है, और इसे बाद में गर्म आइसोस्टैटिक दबाने की आवश्यकता नहीं होती है, जो विनिर्माण चक्र को 20% तक छोटा कर देता है।
कॉपर मिश्र धातु प्रभावी गर्मी लंपटता: एक डेटा सेंटर सेवा प्रदाता 398W/(m·K) की तापीय चालकता के साथ 3डी मुद्रित तांबा मिश्र धातु तरल कूल्ड मॉड्यूल का उपयोग करता है। यह उन्हें एल्यूमीनियम मॉड्यूल की तुलना में गर्मी से छुटकारा पाने में 60% अधिक प्रभावी बनाता है। एकीकृत मुद्रण से वेल्ड रिसाव के जोखिम से छुटकारा मिलता है, जिससे सर्वर ताप अपव्यय प्रणाली को डीबग करने में लगने वाला समय 7 दिन से घटकर 3 दिन हो जाता है।
मिश्रित सामग्रियों का कार्यात्मक एकीकरण: मेटल 3डी प्रिंटिंग कूलिंग चैनल, इजेक्टर पिन और एग्जॉस्ट स्लॉट जैसी व्यावहारिक संरचनाएं एक साथ काम कर सकती है। एकीकृत डिज़ाइन के माध्यम से, किसी दिए गए ऑटोमोबाइल इंटीरियर मोल्ड में भागों की संख्या 127 से घटाकर 38 कर दी गई है। मोल्ड को एक साथ रखने में लगने वाले समय में 70% की कटौती की गई है, और सीलिंग लिंक कम होने के कारण मोल्ड रिसाव दर 0.1% से भी कम हो गई है।
4, केस स्टडी: प्रयोगशाला से विनिर्माण लाइन तक चक्रीय बदलाव
चिकित्सा साँचे के क्षेत्र में, एक निश्चित चिकित्सा उपकरण कंपनी आर्थोपेडिक प्रत्यारोपण साँचे बनाने के लिए धातु 3डी प्रिंटिंग तकनीक का उपयोग करती है। अनुरूप शीतलन डिज़ाइन की बदौलत इंजेक्शन मोल्डिंग चक्र को 120 सेकंड से घटाकर 75 सेकंड कर दिया गया है। उत्पाद के आकार की स्थिरता 50% बढ़ जाती है, और दैनिक उत्पादन क्षमता 500 टुकड़ों से बढ़कर 800 टुकड़ों तक हो जाती है। यह आपातकालीन चिकित्सा आपूर्ति की आवश्यकता को पूरा करता है।
उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योग में, मोबाइल फोन बनाने वाली एक कंपनी यूएसबी टॉप कवर के लिए मोल्ड बनाने के लिए 3डी प्रिंटिंग का उपयोग करती है। अनुरूप जलमार्ग डिजाइन को बेहतर बनाकर, इंजेक्शन मोल्डेड घटकों के लिए मोल्डिंग चक्र में 45% की कटौती की जाती है, और माल की प्रत्यक्ष पास दर 82% से 95% तक बढ़ जाती है। ऐसा इसलिए है क्योंकि असमान शीतलन के कारण सतह पर कम दोष उत्पन्न होते हैं। इससे नए उत्पादों को लॉन्च करने में लगने वाला समय बहुत कम हो जाता है।
एयरोस्पेस क्षेत्र में हवाई जहाज के इंजन बनाने वाली एक निश्चित कंपनी ने 3डी मुद्रित टाइटेनियम मिश्र धातु टरबाइन ब्लेड मोल्ड का उपयोग शुरू कर दिया है। हल्के डिज़ाइन और टोपोलॉजी में सुधार के कारण मोल्ड के वजन में 40% की कटौती की गई है। इसके अलावा, गर्मी उपचार विकृति कम होने के बाद से मोल्ड मरम्मत चक्र को 15 दिनों से घटाकर 3 दिन कर दिया गया है। यह सुनिश्चित करता है कि इंजन ब्लेड हमेशा उपलब्ध रहें।