1 ، "من الخدوش" على المبدأ التقني في الرفع ، فإن الفرق بين التصنيع الإضافي والتصنيع الطبق هو "من الخدوش إلى الجزء النهائي".
إن تقنية التصنيع المضافة المعدنية هي "طبقة حسب الطبقة" ، حيث يتم إذابة المساحيق المعدنية أو الأسلاك والطبقة المودعة حسب الطبقة عبر مصادر طاقة مثل الليزر أو عوارض الإلكترون ، مما يؤدي إلى إنتاج مباشر للمكونات الصلبة من النماذج الرقمية. تشمل العملية النموذجية:
ذوبان الليزر الانتقائي (SLM): عملية التصنيع المضافة التي تستخدم ليزر الطاقة العالية - لإذابة طبقة مسحوق معدني بشكل انتقائي ، وغالبًا ما تستخدم لإنتاج مكونات هيكلية معقدة مثل غرف احتراق محرك الطائرات ، أو أوعية ضغط المفاعل النووية وأعمال المبادلات الحرارية.
ذوبان شعاع الإلكترون (EBM) عملية ذوبان فراغ باستخدام شعاع الإلكترون ، ارتفاع معدل الترسب وانخفاض خصائص الإجهاد المتبقي لتصنيع أجزاء الطيران من سبائك التيتانيوم.
ARC Additive Manufacturing (WAAM): تراكم المعدن عن طريق ذوبان الأسلاك المعدنية وإضافة طبقة حسب الطبقة بذراع روبوتية بواسطة قوس كهربائي كمصدر للحرارة. إنه مثالي للإنشاء السريع للكائنات ذات الهيكل الكبير ، مثل مراوح السفن وأبراج توربينات الرياح.
في بيئة التصنيع الطبق ، يتم إجراء "طبقة من الطبقة حسب الطبقة" حيث يتم استخدام أدوات الطحن والحفر والطحن عادةً لإزالة المواد من المصدر (المخزون) وبالتالي الحصول على الهندسة النهائية. تشمل فروعها الفنية:
Work_Healthcnc Machining: Computer - يمكن أن يدرك مسار الأداة المتحكم فيه عاليًا - مُشركت مركب مركب دقة ، ويستخدم على نطاق واسع في كتلة أسطوانة محرك السيارات والأجزاء الهيكلية للطائرات.
تصنيع التفريغ الكهربائي (EDM): استخدام التفريغ الكهربائي للمواد المعدنية الحفر ، ينطبق على المعالجة الدقيقة لمواد المعالجة الصعبة ، بما في ذلك السبائك الصلبة ، الصلب العفن.
قطع الليزر / مقطوعة Waterjet: تقطع هذه التقنية عوارض الطاقة العالية - أو ارتفاع تدفق مياه الضغط للمواد للإنتاج السريع للأجزاء المستوية ثنائية الأبعاد.
الفرق الأساسي: يتخلص التصنيع المضافة من مزيج من العفن والاعتماد على التصنيع التقليدي الذي يمكن أن يستوعب "التصميم الحر" ؛ على الرغم من أن التصنيع الطبق أفضل في الدقة والجودة السطحية وخاصة الإنتاج المعياري للدفعة-.
2 ، سيناريوهات التطبيق: الفرق بين التخصيص وقابلية التوسع
مزايا التصنيع المضافة المعدنية:
Small - التصنيع المفصل الدُفعات: يمكن أن تلبي الإضافة متطلبات مخصصة بسرعة - شيء يحتوي على تطبيقات في قطاعات مثل الفضاء والزراعة الطبية. على سبيل المثال ، فإن المكونات الهيكلية لسبائك التيتانيوم المحلية في سبيكة التيتانيوم ، والتي تم تطويرها بواسطة Bolite ، لها ثلاثية الأبعاد المطبوعة بدلاً من التكنولوجيا التقليدية ، لتقليل دورة التسليم والتكلفة ، كما أنها مفيدة للاقتصاد خفيف الوزن والوقود.
تصنيع الأجزاء الهيكلية المعقدة: يمكن أن ينتج عن الأشكال الهندسية من الهياكل المحسنة للطبلة والتي لا يمكن تصنيعها التقليدية. على سبيل المثال ، من خلال تقنية EBM ، يمكن لـ GE Aviation تصميم وإنتاج شفرات Tial ، التي تزن نصفها فقط من سبيكة النيكل المصنوعة من سبيكة النيكل ، مما يؤدي إلى توفير استهلاك الوقود للمحرك.
التكامل خفيف الوزن وعالي -: سيؤدي التصميم المتكامل إلى تقليل كمية الأجزاء ، وسيتم زيادة موثوقية الجزء في ظل ظروف تكنولوجيا التصنيع المضافة (AM). على سبيل المثال ، هناك مؤسسة ، تقوم بتطوير زرع مفصل ثلاثي الأبعاد - المطبوع - الذي يعتمد على تصميم مواد التدرج ، تمكينها من الامتصاص تدريجياً في الجسم دون حدوث عملية ثانوية.
السيناريوهات المعمول بها للتصنيع الطبق:
الإنتاج القياسي الشامل: في بعض المناطق مثل السيارات والأجهزة المنزلية ، يمكن للتصنيع الطرفي تحقيق إنتاج كمية كبير - بمساعدة العفن والخط التلقائي. على سبيل المثال ، تم تصنيع السكن المحرك لنموذج تسلا على سبيل المثال CNC ، مع تكلفة جزء واحد منخفض نسبيا من خشونة السطح منخفضة نسبيا.
متطلبات الآلات عالية الدقة: هناك حقول لا يمكن استبدالها بكفاءة الإزالة ، كما هو الحال في مجال المعدات البصرية ومكونات أشباه الموصلات. على سبيل المثال ، تنتج العدسات البصرية Zeiss دقة السطح في نطاق نانومتر باستخدام تقنية طحن الدقة الفائقة.
تصنيع التجميع الهيكلي الكبير: بالنسبة للمكونات أطول من بضعة أمتار ، فإن التصنيع الطري هو التكلفة والكفاءة أكثر فائدة. على سبيل المثال ، يمكن أن تكون شفرات مروحة السفن هذه متوافقة مع هندسة المحيطات المتطلبات العالية للغاية للحجم والشدة من خلال معالجة طحن CNC.
3 ، كفاءة التكلفة: المعركة بين الاستثمار قصير الأجل والقيمة طويلة الأجل
تكلفة 7 من التصنيع المضافة:
السعر: الطابعات المعدنية الصناعية ثلاثية الأبعاد مكلفة ويجب تشغيلها إلى جانب معدات المعالجة- مثل أفران الضغط الساخنة وأدوات الآلات CNC.
ارتفاع تكلفة المواد: سعر مسحوق المعادن (مثل سبيكة التيتانيوم ، وسبائك النيكل -) أعلى من ذلك عدة مرات من قضيب مشترك ، ويقيد التكنولوجيا للاستخدام.
عنق الزجاجة المقياس: يرتبط وقت إنتاج قطعة عمل واحدة بشكل كبير بتعقيد الشغل ، وكفاءة إنتاج المقياس أعلى من تصنيع الطبع.
مزايا التكلفة للتصنيع الطبق:
انخفاض سعر الوحدة: بعد صنع القالب ، تكون تكلفة لكل قطعة أقل بكثير عندما تكون الكمية أكبر ؛ إنها مناسبة لكمية الخرج السنوية أكثر من ألف.
استخدام المواد العالية: يزيد استخدام المواد للآلات CNC عن 90 ٪ ، ويمكن إعادة تدوير الخردة وإعادة استخدامها.
العوامل التي تؤثر على تكوين عيوب الطبقة مرتفعة: شهدت تقنية التصنيع الطرفية عقودًا من التكرار ، وقد تطورت إلى مستوى صناعي من حيث استقرار المعدات والدقة.
تسريب التآزر: مزيج من التصنيع الإضافي والتصنيع الطبق هو تغيير الرياضيات. على سبيل المثال ، تقوم الآلة الهجينة "الإضافية الطرفية" التي طورتها بتكنولوجيا البلاتين بتصنيع الجسم جزئيًا عن طريق الطباعة ثلاثية الأبعاد ثم تقوم بتحسينها بواسطة CNC ، والتي تقلل من تكلفة تصنيع شفرات الهندسة الهوائية في كل - حول الطريق.
القدرة على التكيف: من المعدن المفرد إلى المواد المركبة يتم كسرها من خلال.
الابتكار المادي في التصنيع المضافة:
Multi - طباعة المواد: يمكن طباعة السيراميك المعدني و polyread المعدني باستخدام عدد مختلف الفوهة أو تقنية مسحوق مختلطة. على سبيل المثال ، قامت شركة واحدة بتطوير زرع عظمي ثلاثي الأبعاد- يستخدم مركبًا من التيتانيوم - التهدئة والهيدروكسياباتيت لتحسين كفاءة الترابط العظمي.
تصميم المواد التدرج: من خلال التحكم في توزيع مكونات المسحوق ، يمكن تحقيق اختلاف محور في خصائص المواد. على سبيل المثال ، يتم تصنيع فوهة محرك الصواريخ التي أنشأتها شركة واحدة من سبيكة خاصة تستند إلى النيكل والتي يمكنها تحمل درجة الحرارة العالية في الطبقة الداخلية ومواد سبيكة الألمنيوم الخفيفة الوزن في الطبقة الخارجية ، وكلها متصلة بسلاسة الطباعة ثلاثية الأبعاد.
قيود المواد للتصنيع الطرفي:
درجة تصنيف صعوبة المعالجة: تصنيع طبع من صلابة المواد ومتطلبات اللدونة. مثل مواد جديدة مثل سبائك الانتروبيا العالية أو مركبات الألمنيوم من التيتانيوم لا يمكن معالجتها في تقنيات المعالجة التقليدية بسبب انخفاض أداء القطع.
الصعوبات في معالجة المركبات: تميل المركبات المعززة من ألياف الكربون (CFRP) إلى delaminate ، وتشكيل الأطراف ، وتوليد مشاكل أخرى في المعالجة الطرفية وتحتاج إلى ظروف قطع محددة.