1, "खरोंच से" लिफ्टिंग में तकनीकी सिद्धांत पर, एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग और सबट्रैक्टिव मैन्युफैक्चरिंग के बीच का अंतर "स्क्रैच से लेकर एंड पार्ट तक" के बारे में है।
धातु के लिए केंद्रीय एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग टेक्नोलॉजी "लेयर क्लैम्यूलेशन द्वारा लेयर" है, जिसमें मेटल पाउडर या तारों को पिघलाया जाता है और लेज़रों या इलेक्ट्रॉन बीम जैसे ऊर्जा स्रोतों के माध्यम से परत द्वारा परत को जमा किया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप डिजिटल मॉडल से ठोस घटकों का प्रत्यक्ष उत्पादन होता है। इसकी विशिष्ट प्रक्रिया में शामिल हैं:
चयनात्मक लेजर पिघलने (एसएलएम): एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग प्रक्रिया जो एक उच्च - ऊर्जा लेजर का उपयोग करती है, जो कि परत द्वारा धातु पाउडर परत को चुनिंदा रूप से पिघलाने के लिए होती है, अक्सर विमान इंजन दहन कक्षों, या परमाणु रिएक्टर दबाव वाहिकाओं और हीट एक्सचेंजों जैसे जटिल संरचनात्मक घटकों का उत्पादन करने के लिए उपयोग किया जाता है।
इलेक्ट्रॉन बीम पिघलने (ईबीएम) टाइटेनियम मिश्र धातु विमानन भागों के निर्माण के लिए इलेक्ट्रॉन बीम, बयान की उच्च दर और कम अवशिष्ट तनाव विशेषताओं का उपयोग करके एक वैक्यूम पिघलने की प्रक्रिया।
आर्क एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग (WAAM): धातु के तारों को पिघलाकर धातु का संचय और एक गर्मी स्रोत के रूप में एक इलेक्ट्रिक चाप द्वारा रोबोटिक आर्म के साथ परत द्वारा परत को जोड़ना। यह बड़ी संरचना वस्तुओं के तेजी से निर्माण के लिए एकदम सही है, जैसे जहाज प्रोपेलर और पवन टरबाइन टावर्स।
घटाव विनिर्माण वातावरण में, 'लेयर बाय लेयर रिमूवल' का प्रदर्शन किया जाता है, जहां आम तौर पर मोड़, मिलिंग, ड्रिलिंग और पीसने वाले टूल का उपयोग स्रोत (स्टॉक) से सामग्री को हटाने के लिए किया जाता है और इस प्रकार अंतिम ज्यामिति प्राप्त होता है। इसकी तकनीकी शाखाओं में शामिल हैं:
Lock_healthcnc मशीनिंग: कंप्यूटर - नियंत्रित टूल पथ उच्च - सटीकता कॉम्प्लेक्स प्लेन मशीनिंग का एहसास कर सकता है, और इसका व्यापक रूप से ऑटोमोबाइल इंजन सिलेंडर ब्लॉक और विमान संरचनात्मक भागों में उपयोग किया जाता है।
इलेक्ट्रिक डिस्चार्ज मशीनिंग (EDM): धातु की सामग्री के लिए इलेक्ट्रिक डिस्चार्ज का उपयोग करना, कठिन प्रसंस्करण सामग्री के सटीक प्रसंस्करण पर लागू होता है, जिसमें हार्ड मिश्र धातु, मोल्ड स्टील शामिल हैं।
लेजर कट / वॉटरजेट कट: यह तकनीक उच्च - ऊर्जा बीम या उच्च - 2 डी प्लानर भागों के तेजी से उत्पादन के लिए सामग्री के दबाव जल प्रवाह में कटौती करती है।
आवश्यक अंतर: एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग पारंपरिक विनिर्माण के मोल्ड और स्थिरता निर्भरता के संयोजन से छुटकारा दिलाता है जो "फ्री डिज़ाइन" को समायोजित कर सकता है; जबकि घटाव विनिर्माण सटीक, सतह की गुणवत्ता और विशेष रूप से बैच - मानक उत्पादन के लिए उपयुक्त है।
2, आवेदन परिदृश्य: अनुकूलन और स्केलेबिलिटी के बीच का अंतर
धातु additive विनिर्माण के लाभ:
छोटा - बैच bespoke विनिर्माण: additive तेजी से व्यक्तिगत आवश्यकताओं को संतुष्ट कर सकता है - कुछ ऐसा है जिसमें एयरोस्पेस और मेडिकल प्रत्यारोपण जैसे क्षेत्रों में अनुप्रयोग होते हैं। उदाहरण के लिए, घरेलू बड़े विमान के टाइटेनियम मिश्र धातु संरचनात्मक घटक, जो बोलाइट द्वारा विकसित किए जाते हैं, एक पारंपरिक तकनीक के बजाय 3 डी मुद्रित होते हैं, जो वितरण चक्र और लागत को कम करने के लिए होते हैं, और हल्के और ईंधन अर्थव्यवस्था के लिए भी फायदेमंद होते हैं।
जटिल संरचनात्मक भागों का निर्माण: एएम टोपोलॉजी अनुकूलित संरचनाओं से ज्यामिति का उत्पादन कर सकता है जो पारंपरिक विनिर्माण के साथ असंभव हैं। उदाहरण के लिए, EBM Technology Ge एविएशन द्वारा Tial ब्लेड को डिजाइन और उत्पादन किया जा सकता है, जो निकेल मिश्र धातु से बने एक विशिष्ट एक का केवल आधा हिस्सा है, जिसके परिणामस्वरूप इंजन के लिए ईंधन की खपत की बचत होती है।
लाइटवेट और हाई - एकीकरण: एकीकृत डिजाइन भागों की मात्रा को कम कर देगा, और एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग (एएम) तकनीक की शर्तों के तहत भाग विश्वसनीयता बढ़ाई जाएगी। उदाहरण के लिए, एक उद्यम है, जो एक 3 डी - मुद्रित कूल्हे - संयुक्त प्रत्यारोपण को विकसित करता है जो ढाल सामग्री डिजाइन पर आधारित है, इसे धीरे -धीरे माध्यमिक संचालन की घटना के बिना शरीर में अवशोषित करने में सक्षम बनाता है।
घटाव विनिर्माण के लिए लागू परिदृश्य:
मास स्टैंडर्ड प्रोडक्शन: ऑटोमोबाइल और होम उपकरण जैसे कुछ क्षेत्रों में, घटाव विनिर्माण मोल्ड और ऑटोमैटिक लाइन की मदद से बड़े - मात्रा उत्पादन प्राप्त कर सकता है। उदाहरण के लिए टेस्ला मॉडल का मोटर आवास, सीएनसी मशीनीकृत है, जिसमें एकल भाग की लागत अपेक्षाकृत कम और सतह खुरदरापन अपेक्षाकृत कम है।
उच्च परिशुद्धता मशीनिंग आवश्यकता: ऐसे क्षेत्र हैं जिन्हें हटाने की दक्षता से प्रतिस्थापित नहीं किया जा सकता है, जैसे कि ऑप्टिकल उपकरण और अर्धचालक घटकों के क्षेत्र में। उदाहरण के लिए, Zeiss ऑप्टिकल लेंस अल्ट्रा प्रिसिजन ग्राइंडिंग तकनीक का उपयोग करके नैनोमीटर रेंज में सतह सटीकता का उत्पादन करते हैं।
बड़े संरचनात्मक विधानसभा विनिर्माण: कुछ मीटर से अधिक समय तक घटकों के लिए, घटाव विनिर्माण लागत और दक्षता अधिक लाभप्रद है। उदाहरण के लिए, इस तरह के जहाज प्रोपेलर ब्लेड ओशन इंजीनियरिंग के अनुरूप हो सकते हैं, आकार और तीव्रता के लिए उच्च आवश्यकता सीएनसी मिलिंग के प्रसंस्करण के माध्यम से बनाई जाती है।
3, लागत दक्षता: अल्पकालिक निवेश और दीर्घकालिक मूल्य के बीच लड़ाई
Additive निर्माण की लागत 7:
मूल्य: औद्योगिक धातु 3 डी प्रिंटर महंगे हैं और पोस्ट - प्रसंस्करण उपकरण जैसे कि हॉट आइसोस्टैटिक प्रेसिंग फर्नेस और सीएनसी मशीन टूल्स जैसे प्रसंस्करण उपकरण के साथ चलाना चाहिए।
सामग्री की उच्च लागत: एक धातु पाउडर की कीमत (जैसे कि टाइटेनियम मिश्र धातु, एक निकल - आधारित मिश्र धातु) एक सामान्य रॉड की तुलना में कई गुना अधिक है, और उपयोग के लिए प्रौद्योगिकी द्वारा प्रतिबंधित है।
स्केल बॉटलनेक: एक एकल वर्कपीस का उत्पादन समय वर्कपीस की जटिलता से संबंधित है, और पैमाने की उत्पादन दक्षता घटाव विनिर्माण की तुलना में अधिक है।
घटाव विनिर्माण के लागत लाभ:
कम इकाई मूल्य: मोल्ड किए जाने के बाद, मात्रा बड़ी होने पर प्रति टुकड़ा की लागत बहुत कम होती है; यह वार्षिक उत्पादन मात्रा के लिए उपयुक्त है हजार से अधिक है।
उच्च सामग्री उपयोग: सीएनसी मशीनिंग का भौतिक उपयोग 90%से अधिक है, और स्क्रैप को पुनर्नवीनीकरण और पुन: उपयोग किया जा सकता है।
परत की खामियों के गठन को प्रभावित करने वाले कारक उच्च हैं: घटाव विनिर्माण प्रौद्योगिकी ने दशकों के पुनरावृत्ति का अनुभव किया है, और यह उपकरण स्थिरता और सटीकता के मामले में एक औद्योगिक स्तर तक विकसित हुआ है।
सिनर्जी इन्फ्यूजन: एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग और सबट्रैक्टिव मैन्युफैक्चरिंग का संयोजन गणित को बदल रहा है। उदाहरण के लिए, प्लैटिनम तकनीक द्वारा विकसित "एडिटिव सबस्ट्रैक्टिव" हाइब्रिड मशीन शरीर को आंशिक रूप से 3 डी प्रिंटिंग द्वारा बनाती है और फिर इसे सीएनसी द्वारा परिष्कृत करती है, जो कि सभी- में एयरोइंजीन ब्लेड की विनिर्माण लागत में कटौती करती है।
सामग्री अनुकूलनशीलता: एकल धातु से समग्र सामग्री तक के माध्यम से टूट जाता है।
Additive विनिर्माण में सामग्री नवाचार:
मल्टी - सामग्री मुद्रण: धातु सिरेमिक और धातु पॉलीरेड को विभिन्न नोजल नंबर या मिश्रित पाउडर तकनीक का उपयोग करके मुद्रित किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, एक कंपनी ने एक 3 डी - मुद्रित ऑर्थोपेडिक इम्प्लांट विकसित किया है जो टाइटेनियम के एक समग्र - को बोन बॉन्डिंग की बेहतर दक्षता के लिए allay और hydroxyapatite के एक समग्र को नियोजित करता है।
ग्रेडिएंट सामग्री डिजाइन: पाउडर घटकों के वितरण को नियंत्रित करके, सामग्री गुणों में अलग -अलग समाक्षीय प्राप्त किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, एक कंपनी द्वारा बनाई गई एक रॉकेट इंजन नोजल एक विशेष निकल आधारित मिश्र धातु से बना है जो आंतरिक परत में उच्च तापमान और बाहरी परत में हल्के एल्यूमीनियम मिश्र धातु सामग्री का सामना कर सकता है, इसलिए सभी इसलिए जुड़े हुए हैं जो मूल रूप से 3 डी प्रिंटिंग को लागू करते हैं।
घटाव विनिर्माण की सामग्री सीमाएं:
प्रसंस्करण कठिनाई वर्गीकरण की डिग्री: करीबी सामग्री कठोरता और प्लास्टिसिटी आवश्यकताओं का घटाव विनिर्माण। जैसे कि उच्च एन्ट्रापी मिश्र या टाइटेनियम एल्यूमीनियम इंटरमेटालिक यौगिकों जैसे नई सामग्री को उनके कम कटिंग प्रदर्शन के कारण पारंपरिक प्रसंस्करण तकनीकों में संसाधित नहीं किया जा सकता है।
कंपोजिट प्रोसेसिंग में कठिनाइयाँ: कार्बन फाइबर प्रबलित कंपोजिट (CFRP) को डिलामिनेट करने, बूर बनाने, और घटाव प्रसंस्करण में अन्य समस्याओं को उत्पन्न करने के लिए होता है और उन्हें विशिष्ट कटिंग स्थितियों की आवश्यकता होती है।