3डी प्रिंटिंग और मशीनिंग को अक्सर "प्रतियोगी" के रूप में देखा जाता है, लेकिन वे "साझेदार" भी हो सकते हैं। 3डी प्रिंटिंग भागों को अक्सर उच्च सहनशीलता और बेहतर सतह खत्म करने के लिए मशीन बनाने की आवश्यकता होती है। इस बीच, धातु के एक ठोस ब्लॉक से मिलिंग किए गए भागों को अधिक तेज़ी से और अधिक जटिल आकार में 3डी प्रिंट किया जा सकता है। हाइब्रिड मैन्युफैक्चरिंग मशीनों की बढ़ती संख्या 3डी प्रिंटिंग और सीएनसी मशीनरी को एक पैकेज में जोड़ती है ताकि आंशिक उत्पादन को बेहतर ढंग से स्वचालित और तेज किया जा सके। तो, वे कैसे चल रहे हैं? हाइब्रिड मैन्युफैक्चरिंग का भविष्य क्या है?
हाइब्रिड निर्माण उपकरण निर्माताओं का कहना है कि हाइब्रिड तकनीक दोनों तकनीकों की कमियों को दूर करती है, जिससे निर्माताओं को अधिक सटीक, उच्च-गुणवत्ता वाले पुर्जे तेजी से और कम लागत पर बनाने की अनुमति मिलती है। यह अकेले मशीनिंग की तुलना में कम बेकार है, अकेले 3डी प्रिंटिंग की तुलना में अधिक कुशल, और अधिक सटीक है, बिना मैन्युअल रूप से भागों को इधर-उधर ले जाने या उपकरण के दो अलग-अलग टुकड़ों को प्रोग्राम करने की आवश्यकता के बिना।
△ प्रत्यक्ष ऊर्जा जमाव और सीएनसी मिलिंग का संयोजन
हाइब्रिड CNC-3D प्रिंटर क्या है?
हाइब्रिड मैन्युफैक्चरिंग एक अपेक्षाकृत नया दृष्टिकोण है जो एक मशीन पर एडिटिव और सबट्रैक्टिव मैन्युफैक्चरिंग तकनीकों को जोड़ती है। ये मशीनें धातु या प्लास्टिक के पुर्जों के निकट-शुद्ध आकार का उत्पादन करने के लिए 3डी प्रिंटिंग का उपयोग करती हैं। इसके बाद मशीन में किसी अन्य इकाई या टूल हेड द्वारा आवश्यक सहनशीलता के लिए भाग को मिलाया जाता है। हाइब्रिड मैन्युफैक्चरिंग के साथ, निर्माता (और उनके ग्राहक) एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग और मिलिंग की सतह की गुणवत्ता द्वारा उत्पादित जटिल ज्यामिति प्राप्त कर सकते हैं। खरोंच से भागों के निर्माण के अलावा, ये मशीनें मौजूदा भागों में नई सुविधाएँ जोड़ने, भागों की मरम्मत करने और पोस्ट-मशीनिंग संचालन से पहले कोटिंग भागों के लिए आदर्श हैं।
हाइब्रिड निर्माण मशीनें निर्माता द्वारा भिन्न होती हैं, लेकिन आम तौर पर दो श्रेणियों में आती हैं: अनुक्रमिक हाइब्रिड विनिर्माण और वैकल्पिक हाइब्रिड विनिर्माण
△एक चिकनी सतह खत्म करने के लिए 3डी प्रिंटिंग के बाद सीएनसी मशीनिंग
● अनुक्रमिक हाइब्रिड निर्माण मशीनें पहले पूर्ण एएम प्रक्रिया को पूरा करती हैं, जो घटिया प्रक्रिया में प्रवेश करने से पहले 3डी प्रिंटेड नियर-नेट आकार के भागों का उत्पादन करती हैं।
● निर्माण प्रक्रिया के दौरान एएम और मिलिंग इकाइयों के बीच वैकल्पिक हाइब्रिड निर्माण मशीनें अदला-बदली करती हैं। कुछ वैकल्पिक हाइब्रिड मशीनें मशीनिंग के दौरान बाकी हिस्सों को भी प्रिंट कर सकती हैं।
हाइब्रिड निर्माण मौजूदा घटकों की मरम्मत के अलावा प्रोटोटाइप और कार्यात्मक अंत-उपयोग भागों का उत्पादन करने के लिए एक व्यवहार्य समाधान है। हाइब्रिड मैन्युफैक्चरिंग विशेष रूप से छोटी कंपनियों के लिए आकर्षक है, जिन्हें एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग और मशीनिंग क्षमताओं दोनों की जरूरत होती है। ये मशीनें उन्हें दो मशीनों में निवेश किए बिना दो (या मिश्रित) भागों का उत्पादन करने की अनुमति देती हैं। यह ऑटोमोटिव और एयरोस्पेस में भाग जटिलता और उत्पादकता जैसे कुछ उद्योगों की मांग की आवश्यकताओं को भी संबोधित कर सकता है।
हाइब्रिड निर्माण मशीनों के गुण और दोष
हाइब्रिड मैन्युफैक्चरिंग के शुद्ध एएम या सबट्रैक्टिव तरीकों पर कई फायदे हैं:
● इसके सबसे महत्वपूर्ण लाभों में से एक उत्पादकता बढ़ाने की क्षमता है। चूंकि एएम और मशीनिंग दोनों प्रक्रियाएं एक मशीन पर चलती हैं, इसलिए पुर्जों को बदलने और उपकरणों को पुन: अंशांकन करने की कोई आवश्यकता नहीं है। मशीनिंग सेल मैन्युअल एएम पोस्ट-प्रोसेसिंग को आंशिक रूप से या पूरी तरह से बदल सकते हैं, जो उत्पादन को गति भी देता है।
●हाइब्रिड निर्माण अधिकांश व्यक्तिगत 3डी प्रिंटरों की तुलना में उच्च परिशुद्धता और कड़ी सहनशीलता प्राप्त कर सकता है। एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग मशीनिंग की तुलना में अधिक जटिल ज्यामिति और पार्ट स्ट्रक्चर बना सकता है, जैसे पार्ट इंटीग्रेशन, इंटरनल चैनल और लैटिस फिलिंग। एक मशीन पर पूरे पुर्जे का उत्पादन करने से भी मशीनिंग दोष या त्रुटियों की संभावना कम हो जाती है।
●हाइब्रिड मशीनें एक ही हिस्से में कई सामग्रियों के उपयोग को सक्षम बनाती हैं, जिसके परिणामस्वरूप यांत्रिक प्रदर्शन और लागत बचत में महत्वपूर्ण सुधार होता है। कमजोर भागों को मजबूत धातुओं के साथ पहना जा सकता है, भाग की गति या गर्मी हस्तांतरण को बेहतर बनाने के लिए उच्च-प्रदर्शन सामग्री जोड़ी जाती है, या महंगी सामग्री का उपयोग करके सामग्री की लागत को केवल वहीं बचाया जा सकता है जहां उनकी आवश्यकता होती है।
●हाइब्रिड निर्माण प्रारंभिक निवेश और परिचालन लागत को कम कर सकता है। एक ही समय में एक सीएनसी मशीन और एक औद्योगिक 3डी प्रिंटर खरीदने की तुलना में एक हाइब्रिड मशीन खरीदना सस्ता है। एक एकल हाइब्रिड मशीन कम ऊर्जा की खपत करती है और अलग-अलग एएम और सीएनसी इकाइयों की तुलना में कम मंजिल की जगह की आवश्यकता होती है।
△आंतरिक शीतलन चैनलों जैसे कार्यों के साथ भाग
हाल के एक अध्ययन में पाया गया कि हाइब्रिड मैन्युफैक्चरिंग सबट्रेक्टिव तकनीकों की बर्बादी को खत्म करता है, सामग्री की खपत को 97 प्रतिशत तक कम करता है। डीईडी/सीएनसी मशीनों के साथ केवल चयनित स्थानों पर सामग्री जोड़ना भी संभव है। ये उपयोगकर्ता क्षतिग्रस्त घटकों की मरम्मत करते हैं और भागों में धातु जोड़कर उत्पादन को गति देते हैं, जैसे कि समुद्री और तेल और गैस उद्योगों में उपयोग किए जाने वाले। साथ ही, सीएनसी इकाई सामग्री जमा करने के बीच आंतरिक संरचनाओं को ठीक कर सकती है।
इसके भारी फायदों के बावजूद, हाइब्रिड मैन्युफैक्चरिंग सभी मैन्युफैक्चरिंग जरूरतों को पूरा नहीं करता है और इसके कुछ नुकसान भी हैं:
● हालांकि ये मशीनें शुरुआती निवेश को कम कर सकती हैं, लेकिन ये सस्ती नहीं हैं और एक छोटी कंपनी के बजट से अधिक हो सकती हैं।
●हाइब्रिड मशीन का संचालन जटिल हो सकता है, जिसके लिए ऑपरेटर को 3डी प्रिंटिंग और सीएनसी मशीनिंग की परिष्कृत समझ की आवश्यकता होती है ताकि किसी दिए गए भाग के निर्माण के लिए सर्वोत्तम विधि का निर्धारण किया जा सके।