هل ستحل الطباعة المعدنية ثلاثية الأبعاد محل التصنيع باستخدام الحاسب الآلي؟
نشرت: 2021-05-20لسنوات عديدة حتى الآن ، كان التصنيع باستخدام الحاسب الآلي هو أسلوب التصنيع الدقيق. تتضمن هذه العملية استخدام برامج الكمبيوتر لنقل الأدوات والآلات لإنشاء الأجزاء. ومع ذلك ، هناك منافس جديد في الصورة - طباعة معدنية ثلاثية الأبعاد.
يشهد ازدهار الصناعة 4.0 المزيد من المطورين يفتحون أبوابهم للتصنيع باستخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد. تستمر تقنية المضافات المعدنية في تغيير الصناعة التحويلية. تطبيقات عديدة لهذه التقنية في طليعة الإنتاج.
يدور السؤال الشائع في الصناعة اليوم حول الاختيار بين التصنيع باستخدام الحاسب الآلي والطباعة ثلاثية الأبعاد. بينما تثبت الطباعة ثلاثية الأبعاد أنها عملية فعالة ، فهل ستحل محل التصنيع باستخدام الحاسب الآلي؟ للإجابة على هذا السؤال ، نحتاج أولاً إلى النظر في بعض العوامل التي تؤثر على قرارات الاختيار.
كيف تقارن الطباعة ثلاثية الأبعاد للمعادن بالقطع باستخدام الحاسب الآلي؟
كانت خدمة الطحن باستخدام الحاسب الآلي هي العنصر الأساسي في التصنيع منذ تطورها ، في حين أن الطباعة ثلاثية الأبعاد قد تبدو جديدة قليلاً. ومع ذلك ، فإن الطباعة ثلاثية الأبعاد تبني كائنات واحدة في وقت لاحق ، مما يساعد على إنشاء أجزاء بأكبر قدر ممكن من الفعالية. تعد سرعة الإنتاج إحدى أكبر الفوائد التي يقدمها هذا النظام مقارنة بالطرق التقليدية.
هذا لا يعني أن الشركات المصنعة تتخلى عن التصنيع باستخدام الحاسب الآلي. يقدم كلا النهجين الإنتاجيين فوائد تجعل كل منهما مناسبًا تمامًا للأهداف المختلفة. فيما يلي بعض العوامل التي تساعد على مقارنة هذه العمليات وفعاليتها:
صحة
عندما تقارن جودة السطح للأجزاء المصنعة باستخدام الحاسب الآلي مع المطبوعات ثلاثية الأبعاد ، ستلاحظ الفرق في الجودة. يمكن للأجزاء المنتجة باستخدام الحاسب الآلي أن تنتقل من الإنتاج إلى السوق بمجرد الحاجة. ومع ذلك ، غالبًا ما تتطلب المطبوعات ثلاثية الأبعاد خطوات مختلفة لإنهاء مهام الإنتاج. هذا يعتبر عملية الطباعة ثلاثية الأبعاد عملية أقل فاعلية من الطحن باستخدام الحاسب الآلي.
لا تتمتع الطابعات ثلاثية الأبعاد بالدقة اللازمة للاستخدامات الحرجة للمهام. حتى عندما يستخدم المهندسون تقنية الصهر الانتقائي بالليزر لطباعة أجزاء ثلاثية الأبعاد من المعدن ، فإن دقتها لا يمكن أن تتطابق مع آلات CNC. على سبيل المثال ، يمكن لطحن CNC ذي 5 محاور إنشاء دقة ميكانيكية تبلغ 1 ميكرومتر على كل محور. هذا المستوى من الدقة غير ممكن مع الطابعات ثلاثية الأبعاد المتوفرة حاليًا.
سرعة
تبدأ عملية الطحن CNC بمعالجة كتلة من المواد لتلبية مواصفات التصميم. هذه العملية هي التي يمكن أن تستبدل الدقة بالسرعة عندما تصبح السرعة عاملاً حاسمًا. هذا يمنح المشغلين تحكمًا أفضل في وقت الإنتاج. يستغرق استخدام تصنيع المواد المضافة المعدنية وقتًا أطول من عمليات الطرح.
تتضمن عملية الطباعة ثلاثية الأبعاد التقليدية إنشاء طبقات بطيئًا للحصول على المنتج المطلوب تدريجيًا. تحدد الطابعة ثلاثية الأبعاد نفسها سرعة العملية. في بعض الحالات ، يستخدم المصنعون طابعات أسرع عندما تصبح السرعة عاملاً. حتى في ذلك الوقت ، ستجد الطابعات ثلاثية الأبعاد صعوبة في مواكبة آلات CNC.
هناك العديد من الطابعات ثلاثية الأبعاد المتاحة ، مما يجعل من الصعب مقارنتها بمطاحن CNC. علاوة على ذلك ، يتطلب إخراج الطباعة ثلاثية الأبعاد عمليات ما بعد الإنتاج ، مما يزيد من الوقت اللازم لصنع المكونات. بشكل عام ، يوفر التصنيع باستخدام الحاسب الآلي فوائد في السرعة على الطباعة ثلاثية الأبعاد.
يكلف
غالبًا ما تأتي المقارنات بين تكاليف الطباعة ثلاثية الأبعاد وطحن CNC بعبارات عامة. يختلف تعريف الوحدات عادةً بين المواد والعملاء والوظائف. تعتبر اعتبارات السعر أحد العوامل الرئيسية عند الاختيار بين استخدام جهاز توجيه CNC أو طابعة ثلاثية الأبعاد.
عندما يتعلق الأمر باستخدام آلات CNC لإنشاء الأجزاء ، فعادة ما ترتبط الكميات الصغيرة بتكلفة أعلى للوحدة. ومع ذلك ، فإن الدُفعات الكبيرة غالبًا ما تكون اقتصادية ، مما يجعل CNC مثالية للإنتاج بالجملة. يمكن أن تزيد تكلفة الوحدة للمنتجات هنا بناءً على دقة الإنتاج وتعقيده. قد تكون التكلفة المرتفعة بسبب مسارات الأدوات الكبيرة المطلوبة ومقدار الوقت اللازم لإكمال المهمة.
من ناحية أخرى ، فإن الطباعة ثلاثية الأبعاد للمعادن لها تكلفة كل وحدة إخراج مماثلة. يظل سعر وحدة الإخراج ثابتًا ، بغض النظر عن حجم الدُفعة. يمثل وجود تكلفة متساوية لكل وحدة في الإنتاج صغير الحجم ميزة. ومع ذلك ، يمكن أن تصبح التكلفة الموحدة لكل وحدة للإنتاج كبير الحجم مشكلة.
حجم الإنتاج
تستخدم الطابعات ثلاثية الأبعاد عمليات مضافة وطبقات ، مما يجعلها غير مناسبة لعمليات الإنتاج كبيرة الحجم. يمكن للتقنيات ثلاثية الأبعاد الحالية أن تتدرج فقط من إنتاج أجزاء صغيرة مخصصة إلى كائنات متوسطة الحجم.
من ناحية أخرى ، فإن أجهزة التوجيه CNC قادرة على التحجيم بين إنشاء مخرجات صغيرة وأكبر. غالبًا ما يعتمد حجم الأجزاء التي تم إنشاؤها على قدرات الماكينة. في كثير من الأحيان ، يعتمد المقياس أيضًا على المواد الخام المستخدمة في الإنتاج.
على الرغم من أن الطابعات ثلاثية الأبعاد تتطلع إلى التطور لإنشاء منتجات أكبر ، إلا أنها لا تملك حاليًا القدرة على الإنتاج الشامل مثل ماكينات CNC. علاوة على ذلك ، فإن الوقت المستغرق للطباعة ثلاثية الأبعاد يحد من جدوى التكنولوجيا وقابليتها للتوسع. ومع ذلك ، تسمح مرونته بالتبديل السريع بين الوظائف المختلفة.
الطباعة ثلاثية الأبعاد ، مكملة لآلات التصنيع باستخدام الحاسب الآلي
الشركات التي تستخدم الطباعة المعدنية ثلاثية الأبعاد لديها رؤية لتقليل التكلفة لكل جزء لجعل المكونات المصنعة المضافة تتحرك نحو إنتاجات كبيرة الحجم. سيؤدي هذا إلى تحريك هذه الطريقة في اتجاه الصناعة لأجزاء الإنتاج المتطورة.
التقنيات الجديدة في حركة ثابتة نحو هذا الاتجاه. يحتل تصنيع المواد المضافة المعدنية الآن مساحة جيدة بين النماذج الأولية والإنتاج الكامل. أيضًا ، نرى الآن حالات تؤدي فيها الطباعة ثلاثية الأبعاد إلى إنشاء أشكال هندسية معقدة. وبالتالي ، فإنه يوفر حلولًا أسرع وأكثر فعالية من حيث التكلفة في مثل هذه الحالات.
على الرغم من الطبيعة الواعدة لتقنيات الإضافات المعدنية هذه ، فإنها لن تحل محل التصنيع باستخدام الحاسب الآلي بالكامل. على الأقل ، لن يفعلوا ذلك في أي وقت قريب. بدلاً من ذلك ، ستظل الطباعة ثلاثية الأبعاد في مكانتها الكبيرة ضمن مجموعة واسعة من عمليات تصنيع المعادن. في نفس الوقت ، سيحتفظ الطحن CNC أيضًا بمكانه لمجموعة واسعة من التطبيقات. سيكون هذا صحيحًا بشكل خاص للأجزاء التي تتطلب تفاوتات شديدة للغاية.
علاوة على ذلك ، يجب أن تمر الأجزاء المطبوعة ثلاثية الأبعاد عادةً في مرحلة ما بعد الإنتاج. غالبًا ما يشمل ذلك التنظيف والغسيل والتلميع والعديد من الأشياء الأخرى. من ناحية أخرى ، فإن كمية صغيرة فقط من التصنيع باستخدام الحاسب الآلي ستعطي أجزاء ذات شكل قريب من الشبكة لتحمل ضيق. لذلك ، ستستمر الأجزاء المضافة المعدنية وأجزاء الطحن CNC في التعايش لسنوات. ستكمل هذه التقنيات بعضها البعض للعديد من الشركات المصنعة في الصناعة 4.0.
هل لديك أي أفكار حول هذا؟ أخبرنا أدناه في التعليقات أو انقل المناقشة إلى Twitter أو Facebook.