एक इंजीनियर एक नई ड्राइंग खोलता है: एक हाइड्रोलिक आवास जो आंतरिक तेल चैनलों, प्रतिच्छेदित जल मार्गों और मुक्त रूप वाली गुहाओं से भरा हुआ है। 5-अक्ष प्रोग्रामर तुरंत समस्या को चिह्नित करता है-कट्टर आधी सुविधाओं तक नहीं पहुंच पाते हैं। भाग को विभाजित करना, हिस्सों की मशीनिंग करना, फिर वेल्डिंग करना या उन्हें एक साथ बोल्ट करना सामान्य कामकाज है। उस मार्ग में सीलिंग जोखिम, अतिरिक्त फिक्स्चर, लंबे समय तक लीड समय और उच्च लागत शामिल है।
व्यावहारिक प्रश्न स्पष्ट हो जाता है: कर सकते हैंधातु 3डी मुद्रित घटकज्यामिति को एक टुकड़े में हल करें?
क्यों जटिल आंतरिक गुहिकाएँ अभी भी मल्टी-एक्सिस सीएनसी को चुनौती देती हैं
टूल एक्सेसिबिलिटी कठिन सीमा निर्धारित करती है। यहां तक कि एक साथ 5-अक्ष वाली मशीनें भी गहरे घुमावदार चैनलों या पूरी तरह से बंद मार्गों के साथ संघर्ष करती हैं। एक बार जब गहराई से {{7} व्यास का अनुपात लगभग 4:1 से अधिक हो जाता है या दृश्य पहुंच की ब्लॉक लाइन को कम कर देता है, तो दुकानें एकाधिक सेटअप या द्वितीयक ईडीएम की ओर रुख करती हैं।
जब शुद्ध मशीनिंग विफल हो जाती है, तो डिज़ाइनर भाग को विभाजित कर देते हैं। प्रत्येक जोड़ बाद में दबाव में संभावित रिसाव पथ बन जाता है। वेल्डिंग गर्मी से प्रभावित क्षेत्रों और अवशिष्ट तनाव का परिचय देती है; निरीक्षण और पुनः कार्य का पालन करें। जटिल ज्यामिति भागों की कम - से - मध्यम मात्रा के लिए, ये दंड पारंपरिक मार्गों को जल्दी ही महंगा बना देते हैं।
मेटल 3डी प्रिंटिंग आंतरिक गुहा समस्या को कैसे हल करती है
एडिटिव प्रक्रियाएं धातु पाउडर से परत दर परत बनती हैं, इसलिए उपकरण की पहुंच मायने नहीं रखती। लगभग किसी भी आकार के आंतरिक चैनल {{1}गोलाकार, वर्गाकार, शाखायुक्त, या अनुरूप{{2}एक एकल ठोस शरीर के रूप में बनते हैं।
एसएलएम (चयनात्मक लेजर मेल्टिंग)
पाउडर को पूरी तरह से पिघला देता है और कार्यात्मक हाइड्रोलिक भागों के लिए लगभग पूर्ण घनत्व प्रदान करता है। चैनलों के अंदर अप्रयुक्त पाउडर अस्थायी समर्थन के रूप में कार्य करता है, जिसे बाद में डिज़ाइन किए गए एस्केप छेद (आमतौर पर 3 मिमी या बड़े) के माध्यम से हटा दिया जाता है।
औद्योगिक एमजेएफ प्रिंटिंग
उच्च प्रदर्शन वाले पॉलिमर प्रोटोटाइप के लिए सर्वोत्तम, जटिल आंतरिक प्रवाह पथों को शीघ्रता से सत्यापित करना। धातु के हिस्सों के उत्पादन के लिए, एसएलएम या मेटल बाइंडर {{2}जेटिंग सिस्टम अग्रणी भूमिका निभाते हैं।
दोनों दृष्टिकोण खुले डिजाइन विकल्प सीएनसी से मेल नहीं खा सकते हैं: टोपोलॉजी -अनुकूलित जाली जो वजन में कटौती करती है, अनुरूप शीतलन चैनल जो भाग समोच्च का पालन करते हैं, और चिकनी कार्बनिक प्रवाह पथ जो दबाव ड्रॉप को कम करते हैं।
हाइड्रोलिक मैनिफ़ोल्ड्स जिनके लिए कभी दस या अधिक मशीनीकृत टुकड़ों की आवश्यकता होती थी, अब एक धातु 3डी मुद्रित घटक बन सकते हैं। कम जोड़ों का मतलब है कम रिसाव बिंदु और सरल संयोजन।
3डी प्रिंटिंग सीएनसी को पूरी तरह से प्रतिस्थापित नहीं करती है -जहां हाइब्रिड जीतता है
जैसा कि {{0}निर्मित धातु 3डी प्रिंटिंग आमतौर पर होती है±0.1 मिमीऔर चारों ओर सतह खुरदरापनरा 5-15 µm. सीलिंग चेहरे, सटीक बोर और धागे जिन्हें कड़ी सहनशीलता की आवश्यकता होती है, उन्हें अभी भी सीएनसी फिनिशिंग की आवश्यकता होती है।
गढ़ा हुआ बिलेट पूरी तरह से आइसोट्रोपिक गुणों को बरकरार रखता है जो कि कुछ उच्च - चक्र अनुप्रयोगों की मांग है। अधिक मात्रा में कार्यक्रमों और फिक्स्चर के लिए भुगतान किए जाने के बाद लागत संतुलन - में बदल जाता है, मल्टी{3}एक्सिस सीएनसी अक्सर सरल या मध्यम जटिल आकृतियों के लिए सस्ता हो जाता है।
यथार्थवादी औद्योगिक उत्तर हाइब्रिड विनिर्माण है। जटिल आंतरिक ज्यामिति और फ्रीफ़ॉर्म बॉडी को प्रिंट करें, फिर केवल महत्वपूर्ण डेटाम और सीलिंग सतहों को मशीन में डालें। यह संयोजन घटाव कार्य की परिशुद्धता के साथ योग की ज्यामितीय स्वतंत्रता देता है और निम्न से मध्यम बैचों में जटिल आंतरिक गुहा भागों के लिए सबसे अच्छी प्रक्रिया में से एक है।
समर्थन संरचनाओं के बिना आंतरिक चैनलों को प्रिंट करने पर व्यावहारिक नोट्स
डिज़ाइनर कुछ दोहराने योग्य नियमों के साथ फंसे हुए समर्थन से बच सकते हैं:
ये नियम "समर्थन संरचनाओं के बिना आंतरिक चैनलों को कैसे प्रिंट करें" को एक सैद्धांतिक प्रश्न से दोहराने योग्य उत्पादन विधि में बदल देते हैं।
केस उदाहरण: हाइड्रोलिक हाउसिंग के लिए हाइब्रिड रूट
केस स्टडी
एक विशेषज्ञ धातु 3डी प्रिंटिंग निर्माता द्वारा संभाले गए एक हालिया प्रोजेक्ट में कई प्रतिच्छेदी तेल गैलरी और माउंटिंग इंटरफेस के साथ एक उच्च दबाव हाइड्रोलिक आवास शामिल था। शुद्ध बहु{{3}अक्ष सीएनसी को तीन अलग-अलग टुकड़ों, वेल्डिंग और व्यापक रिसाव परीक्षण की आवश्यकता होगी {{4}अनुमानित लीड समय छह से आठ सप्ताह।
टीम ने एडिटिव के लिए हिस्से को फिर से डिज़ाइन किया: सेल्फ-सपोर्टिंग चैनल, पाउडर-एस्केप पोर्ट और सभी महत्वपूर्ण चेहरों पर बचा हुआ अतिरिक्त स्टॉक। आवास का निर्माण स्टेनलेस स्टील में एसएलएम द्वारा किया गया था, तनाव से राहत मिली, फिर 5-अक्ष मशीन पर केवल वहीं तैयार किया गया जहां सहनशीलता की मांग थी।
नेतृत्व समय गिर गयादो सप्ताह से कम. एकल -टुकड़ा डिज़ाइन ने वेल्डेड जोड़ों को हटा दिया। दबाव परीक्षण ने रिसाव की पुष्टि की -ऑपरेटिंग दबाव पर मुक्त प्रदर्शन। छोटे उत्पादन बैच के लिए कुल लागत मल्टी-पीस सीएनसी मार्ग से काफी कम थी।
उद्योग दिशा
मेटल एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग उन हिस्सों के लिए हिस्सेदारी हासिल करना जारी रखती है जिनका मूल्य आंतरिक जटिलता हाइड्रोलिक ब्लॉक, कंफर्मल {{1} कूल्ड टूलिंग इंसर्ट और हल्के एयरोस्पेस मैनिफोल्ड्स में निहित है। जब चैनल ज्यामिति मुख्य लागत चालक होती है, तो हाइड्रोलिक हाउसिंग के लिए मल्टी - एक्सिस सीएनसी बनाम 3 डी प्रिंटिंग की तुलना तेजी से हाइब्रिड मार्ग का पक्ष लेती है।रैपिड प्रोटोटाइप प्रौद्योगिकीटीमों को धातु उत्पादन के लिए प्रतिबद्ध होने से पहले पॉलिमर (अक्सर औद्योगिक एमजेएफ प्रिंटिंग के माध्यम से) में प्रवाह प्रदर्शन को मान्य करने देता है। प्रगतिशील दुकानें जो कभी पूरी तरह से आंतरिक कैविटी सीएनसी मशीनिंग कारखानों के रूप में संचालित होती थीं, अब नियमित रूप से एडिटिव क्षमता जोड़ती हैं या दोनों विकल्प उपलब्ध रखने के लिए मेटल 3डी प्रिंटिंग निर्माता के साथ साझेदारी करती हैं।
अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्नों
प्रश्न: क्या 3डी प्रिंटिंग आंतरिक गुहा भागों के लिए सीएनसी को पूरी तरह से प्रतिस्थापित कर सकती है?
उत्तर: नहीं। यह दुर्गम आंतरिक सुविधाओं को हल करता है और असेंबली को समेकित करता है, फिर भी महत्वपूर्ण सहनशीलता और सतह खत्म करने के लिए लगभग हमेशा सीएनसी फिनिशिंग की आवश्यकता होती है।
प्रश्न: क्या एमजेएफ प्रिंटिंग कार्यात्मक आंतरिक चैनलों के लिए पर्याप्त सटीक है?
A: औद्योगिक एमजेएफ प्रिंटिंगसुसंगत, आइसोट्रोपिक पॉलिमर भागों को वितरित करता है और तेजी से प्रोटोटाइप प्रौद्योगिकी और गैर-धात्विक चैनलों के लिए अच्छा काम करता है। दबावयुक्त धातु चैनलों के लिए, एसएलएम या मेटल बाइंडर जेटिंग मजबूत विकल्प बना हुआ है।
प्रश्न: छोटे बैचों के लिए क्या सस्ता है -3डी प्रिंटिंग या मल्टी-एक्सिस सीएनसी?
ए: जटिल आंतरिक गुहाओं के लिए, धातु 3डी प्रिंटिंग या हाइब्रिड मार्ग की लागत आमतौर पर एक से कुछ दर्जन तक की मात्रा में कम होती है क्योंकि यह कई सेटअप, वेल्डिंग और स्क्रैप जोखिम से बचाती है।
प्रश्न: क्या 3डी मुद्रित धातु भागों को बाद में सीएनसी फिनिश किया जा सकता है?
उत्तर: हाँ. महत्वपूर्ण सतहों पर मशीनिंग स्टॉक छोड़ना मानक अभ्यास है और सीलिंग और असेंबली के लिए आवश्यक सटीकता उत्पन्न करता है।
अगला कदम
यदि आपका अगला हाइड्रोलिक हाउसिंग, मैनिफोल्ड, या कैविटी वाला हिस्सा बहु-अक्ष सीएनसी को व्यावहारिक सीमा से परे धकेलता है, तो ड्राइंग को त्वरित विनिर्माण क्षमता समीक्षा के लिए भेजें। एक विशेष धातु 3डी प्रिंटिंग निर्माता यह दिखा सकता है कि क्या शुद्ध एडिटिव, हाइब्रिड एडिटिव {{3} प्लस {{4} सीएनसी, या पारंपरिक मशीनिंग आपके वॉल्यूम और प्रदर्शन विंडो में जटिल आंतरिक कैविटी भागों के लिए सबसे अच्छी प्रक्रिया प्रदान करती है - नियमित रूप से लीड समय को कम करती है, रिसाव बिंदुओं को हटाती है, और पारंपरिक स्प्लिट और {{7} वेल्ड विधियों की तुलना में कुल लागत को कम करती है।