បញ្ជូនបន្តជា 3D៖ កើនឡើងពីលើបញ្ហាប្រឈមនៅក្នុងការបោះពុម្ពលោហៈ 3D

ម៉ូទ័រ Servo និងមនុស្សយន្តកំពុងផ្លាស់ប្តូរកម្មវិធីបន្ថែម។ ស្វែងយល់ពីគន្លឹះ និងកម្មវិធីចុងក្រោយបំផុត នៅពេលអនុវត្តស្វ័យប្រវត្តិកម្មមនុស្សយន្ត និងការគ្រប់គ្រងចលនាកម្រិតខ្ពស់សម្រាប់ការផលិតបន្ថែម និងដក ក៏ដូចជាអ្វីដែលបន្ទាប់ទៀត៖ គិតវិធីបន្ថែម/ដកកូនកាត់។

ស្វ័យប្រវត្តិកម្មឈានមុខ

ដោយ Sarah Mellish និង RoseMary Burns

ការទទួលយកឧបករណ៍បំប្លែងថាមពល បច្ចេកវិជ្ជាគ្រប់គ្រងចលនា មនុស្សយន្តដែលអាចបត់បែនបានខ្លាំង និងការរួមបញ្ចូលគ្នានៃបច្ចេកវិទ្យាទំនើបផ្សេងទៀត កំពុងជំរុញកត្តាសម្រាប់ការរីកចម្រើនយ៉ាងឆាប់រហ័សនៃដំណើរការផលិតថ្មីនៅទូទាំងទិដ្ឋភាពឧស្សាហកម្ម។ បដិវត្តវិធីគំរូ គ្រឿងបន្លាស់ និងផលិតផលត្រូវបានផលិត ការផលិតបន្ថែម និងដក គឺជាឧទាហរណ៍សំខាន់ពីរដែលបានផ្តល់នូវប្រសិទ្ធភាព និងការសន្សំថ្លៃដើមដែលផលិតករស្វែងរកដើម្បីរក្សាការប្រកួតប្រជែង។

សំដៅដល់ការបោះពុម្ព 3D ការផលិតបន្ថែម (AM) គឺជាវិធីសាស្រ្តមិនប្រពៃណីដែលជាធម្មតាប្រើប្រាស់ទិន្នន័យការរចនាឌីជីថលដើម្បីបង្កើតវត្ថុបីវិមាត្ររឹងដោយការលាយស្រទាប់សម្ភារៈដោយស្រទាប់ពីបាតឡើង។ ជាញឹកញាប់ធ្វើឱ្យផ្នែកដែលមានរាងដូចសំណាញ់ (NNS) ដោយមិនខ្ជះខ្ជាយ ការប្រើប្រាស់ AM សម្រាប់ទាំងការរចនាផលិតផលមូលដ្ឋាន និងស្មុគ្រស្មាញនៅតែបន្តចូលទៅក្នុងឧស្សាហកម្មដូចជា រថយន្ត អវកាស ថាមពល វេជ្ជសាស្ត្រ ការដឹកជញ្ជូន និងផលិតផលប្រើប្រាស់។ ផ្ទុយទៅវិញ ដំណើរការដកយកផ្នែកចេញពីប្លុកនៃសម្ភារៈដោយការកាត់ ឬម៉ាស៊ីនដែលមានភាពជាក់លាក់ខ្ពស់ដើម្បីបង្កើតផលិតផល 3D ។

ទោះបីជាមានភាពខុសគ្នាសំខាន់ៗក៏ដោយ ដំណើរការបន្ថែម និងដកមិនតែងតែផ្តាច់មុខទៅវិញទៅមកទេ ដោយសារពួកវាអាចប្រើដើម្បីសរសើរដល់ដំណាក់កាលផ្សេងៗនៃការអភិវឌ្ឍន៍ផលិតផល។ គំរូគំនិតដំបូង ឬគំរូដើមត្រូវបានបង្កើតជាញឹកញាប់ដោយដំណើរការបន្ថែម។ នៅពេលដែលផលិតផលនោះត្រូវបានបញ្ចប់ បាច់ធំអាចត្រូវបានទាមទារ ដោយបើកទ្វារទៅរកការផលិតដក។ ថ្មីៗនេះ ជាកន្លែងដែលពេលវេលាមានសារៈសំខាន់ វិធីសាស្ត្របន្ថែម/ដកកូនកាត់កំពុងត្រូវបានអនុវត្តសម្រាប់អ្វីៗដូចជាការជួសជុលផ្នែកដែលខូច/ពាក់ ឬបង្កើតគ្រឿងបន្លាស់ដែលមានគុណភាពជាមួយនឹងពេលវេលានាំមុខតិចជាង។

បញ្ជូនបន្តដោយស្វ័យប្រវត្តិ

ដើម្បីបំពេញតាមតម្រូវការអតិថិជនដ៏តឹងរ៉ឹង អ្នកប្រឌិតកំពុងបញ្ចូលសម្ភារៈខ្សែជាច្រើនប្រភេទដូចជា ដែកអ៊ីណុក នីកែល កូបូល ក្រូម ទីតាញ៉ូម អាលុយមីញ៉ូម និងលោហធាតុស្រដៀងគ្នាផ្សេងទៀតទៅក្នុងផ្នែកសំណង់របស់ពួកគេ ដោយចាប់ផ្តើមពីស្រទាប់ខាងក្រោមទន់ ប៉ុន្តែរឹងមាំ និងបញ្ចប់ដោយរឹង ពាក់។ - សមាសធាតុធន់ទ្រាំ។ មួយផ្នែក នេះបានបង្ហាញពីតម្រូវការសម្រាប់ដំណោះស្រាយដែលមានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់សម្រាប់ផលិតភាព និងគុណភាពកាន់តែច្រើនទាំងនៅក្នុងបរិយាកាសផលិតកម្មបន្ថែម និងដក ជាពិសេសកន្លែងដែលដំណើរការដូចជាការផលិតបន្ថែមធ្នូលួស (WAAM), WAAM-subtractive, laser cladding-subtractive ឬការតុបតែង។ ចំណុច​សំខាន់​រួម​មាន៖

• បច្ចេកវិទ្យា Servo កម្រិតខ្ពស់៖ដើម្បីដោះស្រាយគោលដៅពីពេលវេលាទៅទីផ្សារកាន់តែប្រសើរ និងលក្ខណៈបច្ចេកទេសនៃការរចនារបស់អតិថិជន ដែលភាពជាក់លាក់នៃវិមាត្រ និងគុណភាពបញ្ចប់មានការព្រួយបារម្ភ អ្នកប្រើប្រាស់ចុងក្រោយកំពុងងាកទៅរកម៉ាស៊ីនបោះពុម្ព 3D កម្រិតខ្ពស់ជាមួយនឹងប្រព័ន្ធ servo (ជាងម៉ូទ័រ stepper) សម្រាប់ការគ្រប់គ្រងចលនាដ៏ល្អប្រសើរ។ អត្ថប្រយោជន៍នៃម៉ូទ័រ servo ដូចជា Yaskawa's Sigma-7 បង្វែរដំណើរការបន្ថែមនៅលើក្បាលរបស់វា ជួយអ្នកប្រឌិតឱ្យយកឈ្នះលើបញ្ហាទូទៅតាមរយៈសមត្ថភាពជំរុញម៉ាស៊ីនបោះពុម្ព៖
  • ការទប់ស្កាត់រំញ័រ៖ ម៉ូទ័រ servo ដ៏រឹងមាំមានតម្រងទប់ស្កាត់រំញ័រ ក៏ដូចជាតម្រងប្រឆាំងនឹងការរំញ័រ និងស្នាមរន្ធ ដែលផ្តល់ចលនារលូនខ្លាំងដែលអាចលុបបំបាត់ខ្សែជំហានដែលមិនគួរអោយមើលឃើញដែលបណ្តាលមកពីការរំកិលកម្លាំងបង្វិលរបស់ម៉ូទ័រ stepper ។
  • ការបង្កើនល្បឿន៖ ល្បឿនបោះពុម្ព 350 មីលីម៉ែត្រ/វិនាទី ឥឡូវនេះក្លាយជាការពិត ច្រើនជាងទ្វេដងនៃល្បឿនបោះពុម្ពជាមធ្យមនៃម៉ាស៊ីនបោះពុម្ព 3D ដោយប្រើម៉ូទ័រ stepper ។ ដូចគ្នានេះដែរ ល្បឿនធ្វើដំណើររហូតដល់ 1,500 មីលីម៉ែត្រ/វិនាទី អាចសម្រេចបានដោយប្រើ rotary ឬរហូតដល់ 5 ម៉ែត្រ/វិនាទី ដោយប្រើបច្ចេកវិទ្យា servo លីនេអ៊ែរ។ សមត្ថភាពបង្កើនល្បឿនដ៏លឿនបំផុតដែលផ្តល់តាមរយៈ servos ដំណើរការខ្ពស់អាចឱ្យក្បាលបោះពុម្ព 3D ត្រូវបានផ្លាស់ទីទៅក្នុងទីតាំងត្រឹមត្រូវរបស់ពួកគេកាន់តែលឿន។ នេះជាវិធីដ៏វែងមួយក្នុងការកាត់បន្ថយតម្រូវការក្នុងការធ្វើឱ្យប្រព័ន្ធទាំងមូលធ្លាក់ចុះ ដើម្បីឈានដល់គុណភាពបញ្ចប់ដែលចង់បាន។ ជាបន្តបន្ទាប់ ការធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងក្នុងការគ្រប់គ្រងចលនានេះក៏មានន័យថា អ្នកប្រើប្រាស់ចុងក្រោយអាចផលិតផ្នែកបន្ថែមក្នុងមួយម៉ោងដោយមិនបាត់បង់គុណភាព។
  • ការលៃតម្រូវដោយស្វ័យប្រវត្តិ៖ ប្រព័ន្ធ servo អាចអនុវត្តការលៃតម្រូវផ្ទាល់ខ្លួនរបស់ពួកគេដោយឯករាជ្យ ដែលធ្វើឱ្យវាអាចសម្របខ្លួនទៅនឹងការផ្លាស់ប្តូរមេកានិចនៃម៉ាស៊ីនបោះពុម្ព ឬការប្រែប្រួលនៅក្នុងដំណើរការបោះពុម្ព។ ម៉ូទ័រ stepper 3D មិនប្រើប្រាស់មតិកែលម្អទីតាំង ដែលធ្វើឱ្យវាស្ទើរតែមិនអាចទូទាត់សងសម្រាប់ការផ្លាស់ប្តូរដំណើរការ ឬភាពខុសគ្នានៅក្នុងមេកានិច។
  • មតិត្រឡប់ពីកម្មវិធីបំប្លែងកូដ៖ ប្រព័ន្ធ servo ដ៏រឹងមាំដែលផ្តល់មតិត្រឡប់ពីកម្មវិធីបំប្លែងកូដដាច់ខាត ត្រូវការតែអនុវត្តទម្លាប់ផ្ទះម្តងប៉ុណ្ណោះ ដែលបណ្តាលឱ្យមានពេលវេលាធ្វើការ និងសន្សំសំចៃកាន់តែច្រើន។ ម៉ាស៊ីនបោះពុម្ព 3D ដែលប្រើបច្ចេកវិទ្យា stepper motor ខ្វះមុខងារនេះ ហើយចាំបាច់ត្រូវដាក់នៅផ្ទះរាល់ពេលដែលវាបើកថាមពល។
  • ការ​ចាប់​អារម្មណ៍​មតិ​ត្រឡប់​៖ ឧស្សាហ៍​ចេញ​ម៉ាស៊ីន​បោះពុម្ព 3D អាច​ជា​បញ្ហា​ស្ទះ​ក្នុង​ដំណើរ​ការ​បោះពុម្ព ហើយ​ម៉ូទ័រ stepper មិន​មាន​សមត្ថភាព​ចាប់​អារម្មណ៍​មតិ​ត្រឡប់​ដើម្បី​រក​ឃើញ​ការ​កកស្ទះ​នៃ​ម៉ាស៊ីន​បោះពុម្ព​ដែល​ជា​ឱនភាព​ដែល​អាច​នាំ​ឱ្យ​ខូច​ខាត​ការងារ​បោះពុម្ព​ទាំងមូល។ ដោយគិតក្នុងចិត្តនេះ ប្រព័ន្ធ servo អាចរកឃើញការបម្រុងទុករបស់ extruder និងការពារការច្រូត filament ។ គន្លឹះនៃដំណើរការបោះពុម្ពដ៏ប្រសើរគឺការមានប្រព័ន្ធបិទជិតដែលផ្តោតលើឧបករណ៍បំប្លែងអុបទិកដែលមានគុណភាពបង្ហាញខ្ពស់។ ម៉ូទ័រ servo ដែលមានឧបករណ៍បំលែងកូដកម្រិតខ្ពស់ដាច់ខាត 24 ប៊ីតអាចផ្តល់នូវដំណោះស្រាយមតិត្រឡប់រង្វិលជុំ 16,777,216 ប៊ីត សម្រាប់ភាពត្រឹមត្រូវនៃអ័ក្ស និង extruder កាន់តែច្រើន ក៏ដូចជាការធ្វើសមកាលកម្ម និងការការពារការកកស្ទះ។
• មនុស្សយន្តដែលមានសមត្ថភាពខ្ពស់៖ដូចគ្នានឹងម៉ូទ័រ servo ដ៏រឹងមាំកំពុងផ្លាស់ប្តូរកម្មវិធីបន្ថែម ដូច្នេះមនុស្សយន្តក៏ដូចគ្នាដែរ។ ដំណើរការផ្លូវដ៏ល្អរបស់ពួកគេ រចនាសម្ព័ន្ធមេកានិចរឹង និងការវាយតម្លៃការការពារធូលីខ្ពស់ (IP) — រួមផ្សំជាមួយនឹងការគ្រប់គ្រងការប្រឆាំងរំញ័រកម្រិតខ្ពស់ និងសមត្ថភាពពហុអ័ក្ស — ធ្វើឱ្យមនុស្សយន្តអ័ក្សប្រាំមួយដែលអាចបត់បែនបានខ្ពស់ជាជម្រើសដ៏ល្អសម្រាប់ដំណើរការទាមទារដែលនៅជុំវិញការប្រើប្រាស់ 3D ម៉ាស៊ីនបោះពុម្ព ក៏ដូចជាសកម្មភាពសំខាន់ៗសម្រាប់ការផលិតដក និងវិធីសាស្ត្របន្ថែម/ដកកូនកាត់។
  ស្វ័យប្រវត្តិកម្មមនុស្សយន្ត ឥតគិតថ្លៃសម្រាប់ម៉ាស៊ីនបោះពុម្ព 3D យ៉ាងទូលំទូលាយរួមបញ្ចូលការដោះស្រាយផ្នែកបោះពុម្ពនៅក្នុងការដំឡើងម៉ាស៊ីនច្រើន។ ចាប់ពីការដកផ្នែកនីមួយៗចេញពីម៉ាស៊ីនបោះពុម្ព រហូតដល់ការបំបែកផ្នែកបន្ទាប់ពីវដ្តបោះពុម្ពច្រើនផ្នែក មនុស្សយន្តដែលមានភាពបត់បែន និងមានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់ បង្កើនប្រសិទ្ធភាពប្រតិបត្តិការដើម្បីទទួលបានទិន្នផល និងផលិតភាពកាន់តែច្រើន។
  ជាមួយនឹងការបោះពុម្ព 3D បែបបុរាណ មនុស្សយន្តមានប្រយោជន៍ក្នុងការគ្រប់គ្រងម្សៅ ការបំពេញម្សៅម៉ាស៊ីនបោះពុម្ពនៅពេលចាំបាច់ និងយកម្សៅចេញពីផ្នែកដែលបានបញ្ចប់។ ដូចគ្នានេះដែរ ការងារបញ្ចប់ផ្នែកផ្សេងទៀតដែលពេញនិយមជាមួយការប្រឌិតលោហៈ ដូចជាការកិន ប៉ូលា ការបោសសំអាត ឬការកាត់ គឺអាចសម្រេចបានយ៉ាងងាយស្រួល។ ការត្រួតពិនិត្យគុណភាព ក៏ដូចជាតម្រូវការវេចខ្ចប់ និងភស្តុភារក៏កំពុងត្រូវបានបំពេញបន្ថែមជាមួយនឹងបច្ចេកវិទ្យាមនុស្សយន្ត ដោយដោះលែងអ្នកប្រឌិតឱ្យផ្តោតពេលវេលារបស់ពួកគេលើការងារដែលមានតម្លៃបន្ថែមខ្ពស់ ដូចជាការប្រឌិតផ្ទាល់ខ្លួនជាដើម។
  សម្រាប់ដុំការងារធំជាងនេះ មនុស្សយន្តឧស្សាហកម្មដែលឈានដល់ចម្ងាយឆ្ងាយកំពុងត្រូវបានឧបករណ៍ដើម្បីផ្លាស់ទីក្បាលម៉ាស៊ីនបោះពុម្ព 3D ដោយផ្ទាល់។ នេះដោយភ្ជាប់ជាមួយឧបករណ៍បរិក្ខារដូចជា មូលដ្ឋានបង្វិល ឧបករណ៍កំណត់ទីតាំង ផ្លូវលីនេអ៊ែរ ច្រកទ្វារ និងអ្វីៗជាច្រើនទៀត កំពុងផ្តល់កន្លែងធ្វើការដែលត្រូវការដើម្បីបង្កើតរចនាសម្ព័ន្ធគ្មានទម្រង់លំហ។ ក្រៅ​ពី​ការ​បង្កើត​គំរូ​រហ័ស​បែប​បុរាណ មនុស្ស​យន្ត​កំពុង​ត្រូវ​បាន​ប្រើ​សម្រាប់​ការ​ផលិត​ផ្នែក​ទ្រង់ទ្រាយ​ធំ​ដោយ​ឥត​គិត​ថ្លៃ ទម្រង់​ផ្សិត សំណង់​ទ្រនិច​រាង 3D និង​ផ្នែក​កូនកាត់​ទ្រង់ទ្រាយ​ធំ។
• ឧបករណ៍បញ្ជាម៉ាស៊ីនពហុអ័ក្ស៖បច្ចេកវិជ្ជាច្នៃប្រឌិតថ្មីសម្រាប់ភ្ជាប់ចលនារហូតដល់ 62 អ័ក្សនៅក្នុងបរិយាកាសតែមួយ ឥឡូវនេះកំពុងធ្វើឱ្យការធ្វើសមកាលកម្មច្រើននៃមនុស្សយន្តឧស្សាហកម្ម ប្រព័ន្ធ servo និងប្រេកង់អថេរដែលប្រើក្នុងដំណើរការបន្ថែម ដក និងកូនកាត់អាចធ្វើទៅបាន។ ក្រុមគ្រួសារទាំងមូលនៃឧបករណ៍ឥឡូវនេះអាចធ្វើការជាមួយគ្នាយ៉ាងរលូនក្រោមការគ្រប់គ្រង និងការត្រួតពិនិត្យពេញលេញនៃ PLC (Programmable Logic Controller) ឬឧបករណ៍បញ្ជាម៉ាស៊ីន IEC ដូចជា MP3300iec ជាដើម។ ជារឿយៗត្រូវបានសរសេរកម្មវិធីជាមួយនឹងកញ្ចប់កម្មវិធី 61131 IEC ថាមវន្ត ដូចជា MotionWorks IEC វេទិកាដែលមានជំនាញវិជ្ជាជីវៈបែបនេះប្រើប្រាស់ឧបករណ៍ដែលធ្លាប់ស្គាល់ (ឧទាហរណ៍ RepRap G-codes, Function Block Diagram, Structured Text, Ladder Diagram ។ល។)។ ដើម្បីជួយសម្រួលដល់ការរួមបញ្ចូលដ៏ងាយស្រួល និងបង្កើនប្រសិទ្ធភាពនៃពេលវេលាដំណើរការរបស់ម៉ាស៊ីន ឧបករណ៍ដែលត្រៀមរួចជាស្រេចដូចជា សំណងកម្រិតគ្រែ ការគ្រប់គ្រងសម្ពាធ extruder ការគ្រប់គ្រង spindle និង extruder ច្រើនត្រូវបានរួមបញ្ចូល។
• ចំណុចប្រទាក់អ្នកប្រើប្រាស់ផលិតកម្មកម្រិតខ្ពស់៖មានអត្ថប្រយោជន៍ខ្ពស់ចំពោះកម្មវិធីក្នុងការបោះពុម្ព 3D ការកាត់រូបរាង ឧបករណ៍ម៉ាស៊ីន និងមនុស្សយន្ត កញ្ចប់កម្មវិធីចម្រុះអាចផ្តល់នូវចំណុចប្រទាក់ម៉ាស៊ីនក្រាហ្វិកដែលងាយស្រួលប្ដូរតាមបំណងយ៉ាងឆាប់រហ័ស ដោយផ្តល់នូវផ្លូវទៅកាន់ភាពបត់បែនកាន់តែច្រើន។ រចនាឡើងដោយមានការច្នៃប្រឌិត និងការបង្កើនប្រសិទ្ធភាពក្នុងចិត្ត វេទិកាដែលមានវិចារណញាណ ដូចជា Yaskawa Compass អនុញ្ញាតឱ្យអ្នកផលិតបង្កើតម៉ាក និងងាយស្រួលប្ដូរអេក្រង់តាមបំណង។ ពីការរួមបញ្ចូលគុណលក្ខណៈម៉ាស៊ីនស្នូល ដល់ការបំពេញតម្រូវការអតិថិជន ការសរសេរកម្មវិធីតិចតួចគឺត្រូវបានទាមទារ - ដោយសារឧបករណ៍ទាំងនេះផ្តល់នូវបណ្ណាល័យទូលំទូលាយនៃកម្មវិធីជំនួយ C# ដែលបានសាងសង់ជាមុន ឬបើកការនាំចូលកម្មវិធីជំនួយផ្ទាល់ខ្លួន។

ក្រោកឡើងពីលើ

ខណៈពេលដែលដំណើរការបន្ថែម និងដកតែមួយនៅតែមានប្រជាប្រិយភាព ការផ្លាស់ប្តូរកាន់តែច្រើនឆ្ពោះទៅរកវិធីសាស្ត្របន្ថែម/ដកកូនកាត់នឹងកើតឡើងក្នុងអំឡុងពេលប៉ុន្មានឆ្នាំខាងមុខនេះ។ រំពឹងថានឹងកើនឡើងក្នុងអត្រាកំណើនប្រចាំឆ្នាំ (CAGR) នៃ 14.8 ភាគរយនៅឆ្នាំ 2027¹ទីផ្សារម៉ាស៊ីនផលិតសារធាតុបន្ថែមកូនកាត់ត្រូវបានត្រៀមខ្លួនដើម្បីបំពេញតាមតម្រូវការរបស់អតិថិជនដែលកំពុងរីកចម្រើន។ ដើម្បីកើនឡើងលើសពីការប្រកួតប្រជែង អ្នកផលិតគួរតែថ្លឹងថ្លែងពីគុណសម្បត្តិ និងគុណវិបត្តិនៃវិធីសាស្ត្រកូនកាត់សម្រាប់ប្រតិបត្តិការរបស់ពួកគេ។ ជាមួយនឹងសមត្ថភាពក្នុងការផលិតគ្រឿងបន្លាស់តាមតម្រូវការ ដើម្បីកាត់បន្ថយការបោះត្រាកាបូនដ៏ធំ ដំណើរការបន្ថែម/ដកកូនកាត់ផ្តល់នូវអត្ថប្រយោជន៍ដ៏គួរឱ្យទាក់ទាញមួយចំនួន។ ទោះបីជាយ៉ាងណាក៏ដោយ បច្ចេកវិជ្ជាទំនើបសម្រាប់ដំណើរការទាំងនេះមិនគួរត្រូវបានមើលរំលង ហើយគួរតែត្រូវបានអនុវត្តនៅជាន់ហាងដើម្បីជួយសម្រួលដល់ផលិតភាព និងគុណភាពផលិតផលកាន់តែច្រើន។