គំរូការបោះពុម្ព 3D អនុញ្ញាតឱ្យធ្វើការកែលម្អរចនាប័ទ្មបានយ៉ាងឆាប់រហ័ស មុនពេលផលិតជាម៉ាស៊ីន

គំរូប៉ាប់ប៉ែល 3D: ការធ្វើបច្ចេកទេសប៉ាប់ប៉ែលយ៉ាងឆាប់រហ័សមុនពេលផលិត

ក្រុមហ៊ុនផលិតឧបករណ៍អេឡិកត្រូនិកសម្រាប់អ្នកប្រើប្រាស់ ដែលកំពុងអភិវឌ្ឍគ្រប់គ្រងទូរសព្ទឆ្លាតថ្មី ត្រូវការវាយតម្លៃគំរូអ័លុយមីញ៉ូមប៉ុន្តែបីប្រភេទ សម្រាប់សាកល្បងការធ្លាក់។ វិធីសាស្ត្របុរាណ — ការកាត់បន្ទាប់ពីគ្រឿងបរិក្ខារដែលបានបង្ហូរ — ត្រូវការរយៈពេលបួនសប្តាហ៍សម្រាប់គ្រឿងបរិក្ខារមួយៗ ហើយកំណត់ក្រុមការងារឱ្យប្រើរូបរាងតែមួយគត់សម្រាប់រាល់សមាសធាតុអ័លុយមីញ៉ូម ព្រោះការកាត់បន្ទាប់រចនាសម្ព័ន្ធផ្ទៃខាងក្នុងដែលស្មុគស្មាញពីគ្រឿងបរិក្ខាររឹង មានតម្លៃថ្លៃខ្លាំងពេក។ ការ គំរូដើមសម្រាប់បោះពុម្ព 3D ដោយឡាស៊ែរ ផ្តល់សេវាកម្មបានផលិតរូបរាងទាំងប្រាំបួន (បីសមាសធាតុអ័លុយមីញ៉ូម × បីរូបរាង) ក្នុងរយៈពេល ១២ ថ្ងៃ ដោយប្រើបច្ចេកវិទ្យា DED ជាមួយសារធាតុប៉ុន្តែអ័លុយមីញ៉ូម។ ការសាកល្បងការធ្លាក់បានប៉ះពាល់ដល់រូបរាងពីរក្នុងរយៈពេលមួយសប្តាហ៍ដំបូង ហើយរូបរាងឈ្នះបានចូលទៅក្នុងដំណាក់កាលបង្កើតគ្រឿងបរិក្ខារបានមុនកាលបរិច្ឆេទដែលបានកំណត់បីខែ។

A គំរូដើមសម្រាប់បោះពុម្ព 3D ដោយឡាស៊ែរ មិនគ្រាន់តែផលិតផ្នែករូបរាងឱ្យបានលឿនប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែវាក៏បានដកសារធាតុរារាំងដែលបានបង្កើតបញ្ហាដល់ការរចនាមកជាយូរមកហើយ ដែលបង្ខំក្រុមរចនាឱ្យប្រកាសយកគំនិតតែមួយគត់មុនពេលសាកល្បងវា — ការប្រកាសនេះកាន់តែថ្លៃខ្លាំងឡើងៗ ប្រសិនបើគំនិតនោះត្រូវបានផ្លាស់ប្តូរនៅពេលគម្រោងចូលទៅដំណាក់កាលផលិតកម្ម។

គ្រាប់ប៉ោងរូបរាង

ផ្លូវប៉ាក់តាមបែបប្រពៃណីដែលប្រើលោហៈ មានការកំណត់មូលដ្ឋាននីមួយៗ។ ការរៀបចំដោយ CNC ពីសំបកគ្រឿងដែលមានសាច់ទំនាប់ អាចផលិតរាងរាយណាមួយដែលឧបករណ៍អាចឈានដល់បាន — ប៉ុន្តែប៉ាក់ខាងក្នុង រចនាសម្ព័ន្ធបណ្តាញ និងរាងរាយសរសៃដែលបានធ្វើការប៉ះពាល់តាមគោលការណ៍គណិតវិទ្យាដែលមានភាពស្មុគស្មាញ គឺមិនអាចធ្វើបាន ឬត្រូវការការកំណត់ជាច្រើនអ័ក្ស ដែលមានការរៀបចំយ៉ាងស្មុគស្មាញ។ គ្រប់ការផ្លាស់ប្តូររចនាសម្ព័ន្ធ បណ្តាលឱ្យត្រូវបញ្ជូលកម្មវិធីឡើងវិញ បង្កើតឧបករណ៍ថ្មី និងការរៀបចំឡើងវិញ។ ការចាក់ដោយវិធីវ៉ាក់ស៍ផលិតរាងរាយស្មុគស្មាញ ប៉ុន្តែត្រូវការគ្រឿងចាក់វ៉ាក់ស៍ — ដែលមានតម្លៃឧបករណ៍ចាប់ពី ៥,០០០ ដល់ ៣០,០០០ ដុល្លារ ហើយត្រូវប្រើពេលរយៈពេល ៤ ដល់ ៨ សប្តាហ៍ ដើម្បីផលិត ហើយត្រូវបានប្រើសម្រាប់រាងរាយតែមួយប៉ុណ្ណោះ។ ការចាក់ដោយវិធីបាញ់លោហៈ (Metal injection molding) មានរាងរាយដែលមានការរៀបចំឧបករណ៍ដូចគ្នានេះ ប៉ុន្តែមានតម្លៃឧបករណ៍ខ្ពស់ជាងទៀត។

លទ្ធផលគឺថា កម្មវិធីអភិវឌ្ឍផលិតផលធាសភាគច្រើនធ្វើការសាកល្បងគំរូរចនាប័ទ្មពីរ ឬបីប្រភេទ — ដែលជាចំនួនអប្បបរមាដែលត្រូវការដើម្បីបំពេញតាមស្តង់ដារ — ជំន взវិញនឹងប្រភេទប្រាំ ឬដប់ដែលអាចត្រូវបានសាកល្បង ប្រសិនបើគ្មានការចំណាយពេលជាច្រើនសប្តាហ៍ និងថ្លៃដើមជាច្រើនពាន់ដុល្លារសម្រាប់គ្រប់ការធ្វើម្តងៗ។ រចនាប័ទ្មល្អបំផុតជាញឹកញាប់មិនត្រូវបានសាកល្បងទេ ព្រោះសេដ្ឋកិច្ចនៃការធ្វើម្តងៗបានរារាំងការស្វែងយល់ដែលអាចនឹងរកឃើញវា។

របៀបដែលការបោះពុម្ព​3D ដោយប្រើ​ឡាស៊ែរ​ផ្លាស់ប្តូរ​សេដ្ឋកិច្ច​នៃ​គំរូ​ដំបូង

A គំរូដើមសម្រាប់បោះពុម្ព 3D ដោយឡាស៊ែរ ប្រព័ន្ធ — ទោះបីជាប្រព័ន្ធឡាស៊ែរប៉ូវដ៍ DED, ប្រព័ន្ធប៉ូវដ៍ WAAM ដែលផ្អែកលើធ្លាក់អាក់ស៊ីសេន ឬប្រព័ន្ធឡាស៊ែរប៉ូវដ៍ DED — បង្កើតផ្នែកធាសដោយផ្ទាល់ពីទិន្នន័យ CAD ដោយគ្មានឧបករណ៍ប៉ូវដ៍ គ្មានគ្រឿងបង្កើត និងគ្មានការរៀបចំបន្ថែមលើការរៀបចំផ្ទៃប៉ូវដ៍ដំបូង។ ឯកសារ CAD ត្រូវបានដំណាំតាមរយៈកម្មវិធី CAM ដែលបង្កើតផ្លូវប៉ូវដ៍ ហើយម៉ាស៊ីនប៉ូវដ៍ធាសជាប់ៗគ្នាជាស្រទាប់ៗដើម្បីបង្កើតផ្នែក។ នៅពេលដែលរចនាប័ទ្មផ្លាស់ប្តូរ ឯកសារ CAD ត្រូវបានធ្វើបច្ចុប្បន្នភាព ហើយកម្មវិធីបង្កើតផ្លូវប៉ូវដ៍ថ្មី — គ្មានការសរសេរកម្មវិធីឡើងវិញ គ្មានឧបករណ៍ប៉ូវដ៍ថ្មី និងគ្មានគ្រឿងបង្កើតថ្មី។

អត្ថប្រយោជន៍ពេលវេលាបញ្ចប់មួយវដ្តគឺជាការសំរេចចិត្ត។ គំរូដែលធ្វើពីលោហៈតាមរយៈការកាត់ផ្តាច់ (machining) តម្រូវឱ្យមានការសរសេរកម្មវិធី CAM (២–៨ ម៉ោង), ការរៀបចំម៉ាស៊ីន និងការរៀបចំឧបករណ៍ចាប់ផ្តើម (៤–១៦ ម៉ោង), ការកាត់ផ្តាច់ (៤–៤០ ម៉ោង អាស្រ័យលើភាពស្មុគស្មាញ), និងប្រមូវការបន្ទាប់។ សរុបពេលវេលាបញ្ចប់មួយវដ្ត៖ ២–១០ ថ្ងៃក្នុងមួយដងសម្រាប់ផ្នែកសាមញ្ញ និង ២–៦ សប្តាហ៍សម្រាប់ផ្នែកស្មុគស្មាញ។ មួយ គំរូដើមសម្រាប់បោះពុម្ព 3D ដោយឡាស៊ែរ តម្រូវឱ្យមានការសរសេរកម្មវិធី CAM (០,៥–២ ម៉ោង ជាមួយកម្មវិធីស្វ័យប្រវ័ត្តិ), ការរៀបចំផ្ទៃប៉ះ (០,៥ ម៉ោង), ការដាក់ស្រទាប់ (២–២០ ម៉ោង អាស្រ័យលើទំហំ), និងការដំណាំបន្ទាប់ — ជាទូទៅគឺការដកគ្រឿងគាំទ្រ និងការកាត់ផ្តាច់បន្ថែមតិចតួច។ សរុបពេលវេលាបញ្ចប់មួយវដ្ត៖ ១–៥ ថ្ងៃ ដោយមិនគិតពីភាពស្មុគស្មាញនៃរូបរាង។ ប៉ះពេលដែលមាននៅក្នុងខាងក្នុង រចនាសម្ព័ន្ធប្រអប់ (lattice structures) និងរូបរាងដែលបានប្រើប្រាស់ការប៉ះពេលបានប៉ះពេល (topology-optimized) មិនបន្ថែមពេលវេលាទៅដល់ការផលិតបន្ថែម (additive manufacturing) ទេ ប៉ុន្តែវាបន្ថែមពេលវេលាជាម៉ោង ឬថ្ងៃទៅដល់ការកាត់ផ្តាច់។

ផ្នែកទន់ (software) នៃ គំរូដើមសម្រាប់បោះពុម្ព 3D ដោយឡាស៊ែរ ប្រព័ន្ធបានវិវត្តន៍ដល់កម្រិតដែលវិស្វករទូទៅអាចបង្កើតផ្លូវចំណាយសម្រាប់ការផលិតបាន។ វេទិកា CAM សម្រាប់ DED ដែលមានគ្រប់គ្រងដោយផ្ទាល់គាំទ្រប្រភពកំដៅច្រើនប្រភេទ (អាក់, ឡាស៊ែរ, ប្លាស្មា), ប្រភេទសារធាតុប៉ះទង្គិលច្រើនប្រភេទ (ខ្សែ, ជាប់), និងប្រព័ន្ធគ្រប់គ្រងចលនាច្រើនប្រភេទ (CNC, រ៉ូបូត)។ ក្បួនដោះស្រាយប៉ះទង្គិលផ្លូវចំណាយគ្រប់គ្រងដោយស្វ័យប្រវ័ត្តិនូវប៉ារ៉ាម៉ែត្រនៃការដាក់បញ្ចូលសម្រាប់តម្រូវការជាក់លាក់តាមប្រភេទសារធាតុ។ ឧបករណ៍សាកល្បងប៉ះទង្គិលផ្ទៀងផ្ទាត់ភាពអាចចូលដែលបាន ការពារការប៉ះទង្គិល និងផ្ទៀងផ្ទាត់យុទ្ធសាស្ត្រការផលិតមុនពេលសារធាតុលោហៈប៉ះទង្គិលលើផ្ទៃប៉ះទង្គិល។

សាកល្បងជម្រើសផ្សេងៗគ្នាជាមួយគ្នា

ប្រព័ន្ធ គំរូដើមសម្រាប់បោះពុម្ព 3D ដោយឡាស៊ែរ ប្រព័ន្ធមិនចំណាយថ្លៃសម្រាប់ការផលិតឧបករណ៍ប៉ះទង្គិលសម្រាប់ការផ្លាស់ប្តូររចនាប័ទ្មនីមួយៗ ដូច្នេះជម្រើសផ្សេងៗគ្នាអាចផលិតបានជាមួយគ្នា ឬជាប់គ្នាដោយមានថ្លៃបន្ថែមតែសម្រាប់សារធាតុ និងពេលវេលាប្រើប្រាស់ម៉ាស៊ីន។ ជម្រើសរចនាប័ទ្ម ៩ ប្រភេទ ដែលនឹងចំណាយថ្លៃ ៤៥,០០០–២៧០,០០០ ដុល្លារសម្រាប់គំរូការចាក់ដោយវិធីវិនិយោគ មានតម្លៃតែ ៤,៥០០–៩,០០០ ដុល្លារសម្រាប់សារធាតុ និងពេលវេលាប្រើប្រាស់ម៉ាស៊ីនសម្រាប់គំរូបន្ថែម — ការកាត់បន្ថយថ្លៃ ៩០% ដែលធ្វើឱ្យការស្វែងយល់ពីរចនាប័ទ្មជាក់ស្តែងអាចអនុវត្តបានដោយសារតម្លៃ។

តម្លៃនៃការបន្ថយហានិភ័យលើសពីចំណាយដែលបានសន្សំបានដោយផ្ទាល់។ ការរកឃើញបញ្ហាបច្ចេកទេសក្នុងអំឡុងពេលធ្វើតេស្តគំរូ បណ្តាលឱ្យខាតបង់វត្ថុធាតុ និងពេលវេលាដើម្បីបង្កើតគំរូថ្មីមួយដងទៀត — ប្រហែលជាប៉ុន្មានពាន់ដុល្លារ និងប៉ុន្មានថ្ងៃ។ ការរកឃើញបញ្ហាដូចគ្នានេះបន្ទាប់ពីបានវិនិយោគ ១០០,០០០ ដុល្លារទៅលើគ្រឿងបរិក្ខារចាក់ប៉ាក់ ឬគ្រឿងបរិក្ខារចាក់ដែក នឹងបណ្តាលឱ្យខាតបង់គ្រឿងបរិក្ខារទាំងមូល រួមជាមួយនឹងការយឺតយាវក្នុងការប៉ាន់ស្មានពេលវេលាដើម្បីធ្វើការកែលម្អវាឡើងវិញ។ ការ គំរូដើមសម្រាប់បោះពុម្ព 3D ដោយឡាស៊ែរ ផ្លាស់ប្តូរចំណុចបរាជ័យទៅដើមវដ្តអភិវឌ្ឍន៍ ដែលនៅពេលនោះការបរាជ័យមានតម្លៃទាប។

សំណួរដែលត្រូវបានសួរប្រចាំ

គំរូប៉ាក់ប៉ែត 3D ដែលប្រើកាំរស្មីឡាស៊ែរ អាចផលិតផ្នែកដែកបានលឿនប៉ុណ្ណាស់?

គំរូដែកដែលអាចប្រើបានពិតប្រាកដ អាចផលិតបានក្នុងរយៈពេល ១-៥ ថ្ងៃ ចាប់ពីពេលទទួលឯកសារ CAD ដែលអាស្រ័យលើទំហំ និងសារធាតុនៃផ្នែក។ ផ្នែកតីតានីញ៉ូម ឬដែកតូចៗ (ក្រោម ៥០០ ក្រាម) អាចបញ្ចប់បានក្នុងរយៈពេលមួយចំនួនម៉ោង។ ផ្នែកមធ្យម (៥-២០ គីឡូក្រាម) ត្រូវការរយៈពេល ១-២ ថ្ងៃសម្រាប់ការប៉ាក់ប៉ែត រួមជាមួយនឹងការរំលាងបញ្ចប់។ រយៈពេលវដ្តគឺមិនអាស្រ័យលើស្មុគស្មាញនៃរូបរាងទេ — រូបរាងធម្មជាតិដែលមានលក្ខណៈខាងក្នុង អាចប៉ាក់ប៉ែតបានលឿនដូចគ្នានឹងរូបរាងធម្មតាដែលមានរាងសាមញ្ញ។

តម្លៃគំរូប៉ាប់ប៉ែល ៣D ដែលប្រើបច្ចេកវិទ្យាកាំរស្មីឡាស៊ែរ ប្រៀបធៀបនឹងគំរូប៉ាប់ប៉ែលដែលប្រើបច្ចេកវិទ្យា CNC យ៉ាងដូចម្តេច?

សម្រាប់រាងសាមញ្ញ ការកាត់ CNC ជាទូទៅថោកជាងក្នុងមួយផ្នែក។ ចំពោះរាងស្មុគស្មាញ — ដូចជាប៉ះទង្គិចខាងក្នុង រចនាសម្ព័ន្ធបណ្តាញ រាងដែលបានប៉ះពាល់ដោយការប្រើប្រាស់បច្ចេកទេស topology optimization និងផ្នែកដែលត្រូវការការកំណត់ច្រើនអ័ក្ស — ការបង្កើតគំរូដោយបច្ចេកវិទ្យាបន្ថែម (additive prototyping) ថោកជាង ៣០–៧០% ពីព្រោះភាពស្មុគស្មាញមិនបន្ថែមថ្លៃទេ។ ថ្លៃសម្រាប់ការផ្លាស់ប្តូររចនាប៉ាប់ប៉ែលដែលបង្កើតដោយបច្ចេកវិទ្យាបន្ថែមគឺជិតសូន្យ (គ្រាន់តែបង្កើតឡើងវិញតាមកម្មវិធីប៉ុណ្ណោះ) ខណៈដែលការផ្លាស់ប្តូរការកាត់ CNC ត្រូវការការសរសេរកម្មវិធីឡើងវិញ និងការរៀបចំឧបករណ៍ថ្មី។

តើគំរូប៉ាប់ប៉ែលដែលប៉ះពាល់ដោយបច្ចេកវិទ្យាប៉ាប់ប៉ែល ៣D ដែលធ្វើពីលោហៈ អាចធ្វើការសាកល្បងដូចជាផ្នែកផលិតកម្មឬទេ?

បាទ/ចាស។ គំរូប៉ាប់ប៉ែលដែលប្រើបច្ចេកវិទ្យា Laser DED និង WAAM គឺជាលោហៈពេញលេញ ដែលមានលក្ខណៈយន្តសាស្ត្រដែលសមស្រប ឬល្អជាងស្តង់ដារសម្រាប់លោហៈដែលបានរៀបចំ។ គំរូទាំងនេះត្រូវបានសាកល្បងយន្តសាស្ត្រដូចគ្នានឹងផ្នែកផលិតកម្ម — ដូចជាការសាកល្បងការទាញ ការរំញ័រ ភាពរឹង និងភាពធន់នឹងការឆ្លាក់ — ហើយការរឹងយ៉ាងឆាប់រហ័សដែលកើតឡើងដោយសារបច្ចេកវិទ្យាបន្ថែម ជាញឹកញាប់បង្កើតរចនាសម្ព័ន្ធស្រុកតូចៗជាង ដែលមានលក្ខណៈល្អជាងសម្ភារៈដែលបានដំណាំតាមវិធីធម្មតា។

សារធាតុអ្វីខ្លះដែលអាចប្រើបានសម្រាប់គំរូបោះពុម្ព ៣D ដោយប្រើឡាស៊ែរ?

សារធាតុដែលអាចទិញបាននៅក្នុងទីផ្សារ រួមមាន សារធាតុអាល័យទីតានីយ៉ូម (Ti-6Al-4V) សារធាតុអាល័យនីកែល (Inconel 625, 718) ដែកអ៊ីណុក (316L, 17-4PH) សារធាតុអាល័យអាលុយមីញ៉ូម ដែកសម្រាប់ធ្វើឧបករណ៍ និងសារធាតុអាល័យកូបាល់-ក្រូម។ សារធាតុដែលប្រើសម្រាប់ធ្វើគំរូ អាចជាសារធាតុដូចគ្នានឹងសារធាតុដែលប្រើសម្រាប់ផលិតកម្ម ដែលអនុញ្ញាតឱ្យមានទំនាក់ទំនងដោយផ្ទាល់រវាងលទ្ធផលនៃការសាកល្បងគំរូ និងសមត្ថភាពរបស់ផលិតផលដែលផលិតជាក់ស្តែង។

តើដំណាំធ្វើគំរូអាចផ្លាស់ប្តូរទៅជាដំណាំផលិតកម្មបានដោយគ្មានការបញ្ជាក់ឡើងវិញឬទេ?

បាទ/ចាស នៅពេលដែលប្រើប្រាស់ឧបករណ៍ DED និងប៉ារ៉ាម៉ែត្រដំណាំដូចគ្នាសម្រាប់គំរូ និងផលិតកម្ម។ ប្រវែងប្រវែងការប៉ះពាល់នៃការត្រជាក់ — អត្រាប៉ះពាល់ សីតុណ្ហភាពរវាងស្រទាប់ និងរាងនៃការដាក់បន្ថែម — ត្រូវបានគ្រប់គ្រងដោយស្មើគ្នាទាំងស្រុង។ ប៉ារ៉ាម៉ែត្រដំណាំដែលបានផ្ទៀងផ្ទាត់ក្នុងដំណាំគំរូ អាចប្រើបានដោយផ្ទាល់សម្រាប់ផលិតកម្ម។ នេះបានលុបបំបាត់ចន្លោះប៉ះពាល់បែបប្រពៃណីរវាងវិធីសាកល្បងគំរូ (ជាញឹកញាប់ប្រើការកាត់) និងដំណាំផលិតកម្ម (ការប៉ះពាល់ ឬការកាត់) ដែលត្រូវការការបញ្ជាក់សារធាតុដោយឡែក។

កម្មវិធីគំរូបោះពុម្ព 3D ដែលប្រើឡាស៊ែរ អាចគាំទ្របានប៉ុន្មានជំនាន់នៃការរចនា?

កម្មវិធីអភិវឌ្ឍន៍ធម្មតាមួយ គាំទ្រជំនាន់រចនាបានចាប់ពី ៥ ដល់ ១៥ ជំនាន់ ក្នុងរយៈពេល ៦ ដល់ ១២ សប្តាហ៍ សម្រាប់ដំណាំគំរូ។ ជំនាន់នីមួយៗ រួមបញ្ចូលយោបល់ពីការសាកល្បង និងការកែលម្អរចនាដោយមានរយៈពេលវដ្ត ១ ដល់ ៥ ថ្ងៃ និងថ្លៃបន្ថែមសម្រាប់វត្ថុធាតុ និងពេលវេលាប្រើម៉ាស៊ីន។ សមត្ថភាពក្នុងការធ្វើជំនាន់រចនានេះ ខ្ពស់ជាងវិធីសាស្រ្តគំរូបែបប្រពៃណី ៣ ដល់ ៥ ដង ដែលអនុញ្ញាតឱ្យធ្វើការប៉ះពាល់រចនាឲ្យបានល្អបំផុតមុនពេលប្រើឧបករណ៍។