خالی کردن قطعات AM

قطعات دارای دیواره ضخیم امکان دارد طوری طراحی شوند که حفره های بسیاری داشته  باشند اما این حفره ها کارایی قطعه را پایین نمی آورد.فایده اصلی انجام این کار، در کاهش زمان، کاهش هزینه به خاطر استفاده مواد کمتر و کاهش توده مواد در بخش نهایی است. بعضی از سیستم های رزین مایع به تخلیه حفره ها جهت حذف مواد رزینی اضافی از داخل قطعه نیاز دارند، این کار در مورد پودر ها نیز انجام می شود. ساختارهای داخلی لانه زنبوری یا مشبک می توانند در ایجاد ساپورت ها و تقویت قطعه کمک نمایند در حالیکه این کار توده و حجم کار را در کل کاهش می دهد. تمام این شیوه ها باید در مقابل زمان اضافی که برای طراحی چنین قطعه ای صرف می شود، متعادل گردند. به هرحال، سیستم های نرم افزاری وجود دارند که این امکان را می دهند که این کار برای انواع خاصی از قطعات به صورت خودکار انجام شود. همچنین می‌توانید برای خرید و اطلاع از قیمت پرینتر سه بعدی به این لینک مراجعه نمایید.

گنجایش برش های زیرین و دیگر ویژگی های محدود تولید

مدل های تکنولوژی تولید افزایشی در مراحلی همچون توسعه و تولید محصول قابلیت استفاده دارند. در مرحله آغازین طراحی، بیشتر بر کارآیی نهایی و زیبایی شناسی محصول تمرکز می       - گردد. توجه به چگونگی وارد کردن خصوصیات تولیدی کالا، در این مرحله اولویت دارد. تولید متعارف یک قطعه به برنامه ریزی قابل توجهی نیاز دارد تا تضمین کند این قطعه به درستی ساخته می شود. برش های زیرین، پیش طرح زوایا، حفره ها، بسته ها و غیره باید به شکلی خاص، در زمان استفاده از فرایندهای معمول چند مرحله ای، ایجاد گردند. درحالیکه در زمان طراحی قطعه ای برای AM می توان این موارد را نادیده گرفت، اما مهم اینجاست که اگر از AM فقط در فرایند ساخت نمونه اولیه استفاده شود، نباید این موارد را فراموش کرد. AM  می تواند در فرایند طراحی استفاده شود تا در تعیین مکان و نوع تیغه، برجستگی و دیگر شیوه های تقویتی که باید در قطعه نهایی به کار روند، کمک کند. اگر قطعه نهایی به صورت قالب گیری تزریقی ایجاد شود، قطعه AM برای تعیین بهترین مکان برای جداسازی خطوط در قالب سازی استفاده می گردد.

ویژگی های بهم پیوستن

دستگاه های تولید افزایشی به دلیل محدودیت در حجم ساخت ممکن است توانایی ساخت قطعات بزرگ را نداشته باشند. راه حل این کار احتمالا تقسیم طراحی به بخش هایی است که مطابق با دستگاه باشد و بعدا به صورت دستی قابل مونتاژ باشد. در نتیجه طراح باید بهترین راه را برای تقسیم قطعات پیدا کند. بخشی که شکست انجام می شود باید به شکلی طراحی گردد که کار مونتاژ را آسان نماید. این تکنیک ها می توانند شامل ترکیب ویژگی های بهم پیوستن و به حداکثر رساندن بخش سطحی باشند، در نتیجه مواد چسبنده می توانند بسیار موثرتر باشند. چنین نواحی نیز اید به راحتی قابل دسترس باشند اما بررسی موقعیت آنها مشکل است.

این شیوه تقسیم قطعاتامکان دارد در زمانی که منطبق با داخل دستگاه هستند نیزمفید واقع شوند. اگر به صورت یک قطعه مجزا ساخته شود، زمان زیادی می برد و ممکن است به تعداد زیادی ساپورت احتیاج داشته باشند.اگر قطعه به صورت دو قطعه مجزا ساخته شود، ارتفاع به دست آمده به طرز مشخصی کاهش می یابد و ساپورت کمی در آنجا وجود دارد. قطعات را       می توان بعدا به هم چسباند. این بخش چسبانده شده ممکن است نسبتا ضعیف باشد اما خود این بخش ها به صورت مجزا قویتر هستند. از آنجایی که این نمونه دارای بخش دیواری نازکی است، بالای باند رو به بالا، به صورت پلکانی مشخص خواهد شد و همچنین ممکن است از بقیه بخش ها ضعیف تر هم باشد. در حالیکه قطعه ای که به صورت خوابیده ساخته می شود، مستحکم تر است. در مورد نواحی پیوندی، احتمال قرار دادن بخش های متداخل بزرگتر وجود دارد که می تواند قطعات موثرتری را ایجاد نماید.

کاهش شمارش قطعات در یک مونتاژ

فرایند تولید افزایشی به سوی پایان دادن به فرایند توسعه محصول حرکت می کند و طراحی نیازمند توجه به فرایند های متناوب تولید نیست. در عوض به این معناست که اگر مونتاژ قطعه با استفاده از AM راحت تر می شود، پس این کار باید انجام شود. برای مثال، ساخت ساختارهای لولایی کاملا مونتاژ شده، با انجام کارهای پاکسازی در بخش های متحرک، امکان پذیر است. علاوه بر این، برای مثال مونتاژهای پیچیده ای که از قطعات قالب سازی تزریقی ساخته شده اند می تواند به شکل یک قطعه مستقل باشند. از این رو، در زمان ساخت قطعه ای با شیوه AM، طراحان باید همیشه به دنبال شیوه ای برای مستحکم سازی چند قطعه در یک قطعه خاص و قرار   - دادن پیچیدگی قطعه اضافی در جایی باشند که بتواند عملکرد سیستم را بهبود بخشد.

تشخیص علائم/ اعداد

 با وجود منحصر به فرد بودن شکل قطعات AM، اما زمانی کهبه صورت چند صد قطعه در هفته ساخته می شوند، پیگیری آنها برای یک شرکت مشکل است. این یک فرایند مستقیم است که شامل شناخت خصوصیات هر قطعه می باشد. این کار در زمان طراحی مدل CAD باید انجام شود اما در صورتی که مدل از طرف بخش سوم ارائه شود ممکن است این اتفاق نیفتد. سیستم های نرم افزاری وجود دارند که ابزاری را برای برچس زدن بر روی قطعات با چاپ شاخص های الفبایی و عددی به عنوان مدل های سه بعدی ایجاد کرده اند.علاوه براین،بعضی از فراهم کنندگان خدمات، تمامی قطعات سفارش مشتری (یا بخش کوچکی که ممکن است گم شود ) را در یک جعبه توری می سازند در نتیجه پیدا کردن و تشخیص این قطعات در طول زمان پاکسازی آنها، کار ساده ای است.

نواحی کاربردی که شامل مدلسازی متعارف CAD نیست

تکنولوژی تولید افزایشی فرصت هایی برای میزان زیادی از عملکرد هایی ایجاد نموده که شیوه استاندارد توسعه محصول را طی نمی کنند. توانایی ترکیب AM  با اطلاعات کار سفارشی یا اطلاعات حاصله از منابع نامعمول، برای واکنش سریع و ایجاد راه حل های اقتصادی انجام می شود.

مدلسازی پزشکی

تکنولوژی تولید افزایشی به طرز  فزاینده ای جهت ساخت قطعات براساس اطلاعات پزشکی فردی  مورد استفاده قرار می گیرد. چنین اطلاعاتی بر اساس اسکن سه بعدی به دست آمده از سیستم هایی مثل رادیولوژی کامپیوتری (CT)، تصویر برداری رزونانس مغناطیسی (MRI)، مافوق صورت سه بعدی و غیره می باشند.این مجموعه اطلاعات به پردازش های قابل توجهی نیاز دارند تا بخش های مربوطه را قبل از اینکه به عنوان یک مدل ساخته شوند یا در طراحی یک محصول وارد گردند، خارج نماید. چندین سیستم نرم افزاری وجود دارد که می توانند اطلاعات پزشکی را به شکلی مناسب پردازش نموده و مجموعه ای از کارایی ها را ارائه دهند. برای مثال مادی سازی نرم افزاری را ایجاد کرده که در تولید سمعک استفاده می شود. تکنولوژی AM در سفارشی سازی این سمعک ها از اطلاعاتی که از کانال گوش هر فرد بیمار جمع آوری می شود، کمک می کند.

اطلاعات مهندسی معکوس

اطلاعات پزشکی بیماران فقط نرم افزاری است که توانایی جمع آوری و پردازش اطلاعات سطحی پیچیده را دارا می باشد. در مورد مجموعه اطلاعات غیر پزشکی، رایج ترین شیوه استفاده از تکنولوژی اسکن لیزری است. چنین تکنولوژی توانایی جمع آوری درست اطلاعات سطوحی که به صورت هندسی تعریف شده اند، را دارا هستند. گرچه مدل ها فقط می توانند در دستگاه AM به صورت مجدد تولید شوند( مانند یک نوع از دستگاه کپی سه بعدی )، مانند اطلاعات پزشکی، اما معمولا هدف، قرار دادن این اطلاعات در طراحی محصول است. جالب است که اسکن های لیزری برای مهندسی معکوس و بررسی آنها، از سیستم های بسیار گران و با کیفیت بالا ( مثلا از لیکا و استین بیلچر ) تا سیستم های معمولی ( از فارو و کریفورم ) تا کنترل کننده های میکرو سافت کینکت وسعت دارد.

مدلسازی معماری

مدل های معماری از این رو ایجاد می شوند که معمولا برای تاکید بر ویژگی های خاصی در یک طراحی ساخت می باشد و در نتیجه طراحی ها، بافت ها، رنگ ها و شکل هایی که ممکن است دقیقا تولید مجدد طراحی نهایی نباشد،را اصلاح می نمایند. در نتیجه، بسته بندی های معماری ممکن است به مختصاتی نیاز داشته باشند که با تکنولوژی AM در یک راستا باشند.

بحث های بیشتر

تکنولوژی های تولید افزایشی شروع به حرکت فراتر از مراحل پردازش پایه کرده اند. در آینده احتمالا فرآیندهای بیشتری را خواهیم دید که از انواع مختلف شیوه های متعارف AM استفاده کرده اند یا شاهد ترکیباتی از AM با تولید معمولی خواهیم بود. بعضی از تکنولوژی ها تاحدی توسعه پیدا کرده اند که به جای لایه ای از یک قطعه، بخش هایی از آن را پردازش می کنند. در نتیجه، به سیستم های نرم افزاری هوشمند تر و پیچیده تری برای کار با بخش بندی ها نیاز است.

می توانیم انتظار این را داشته  باشیم که فرایند های پیچیده تری درون یک ماشین قابلیت انجام داشته باشد. ما فرایندهای افزایشی متعددی را در ترکیب با عوامل کاهشی می بینیم. هرچه تکنولوژی بیشتر پیشرفت کند، ممکن است شاهد تجاری سازی تکنولوژی های هیبریدی (ترکیبی) باشیم که شامل مراحل بررسی افزایشی، کاهشی و حتی رباتی در یک شیوه هماهنگ شده و کنترل شده باشند. این مورد نیاز به توجه بیشتری به توضیحات نرم افزار دارد اما منجر به قطعات پیشرفته با کارآیی چندگانه و کیفیت بالا خواهند شد که در طول فرایند کار با حداقل مداخله دست ساخته می شود.

روندی دیگر احتمالا، توسعه سیستم های تولید افزایشی برای تولید سفارشی می باشد. هم اکنون دستگاه های AM  برای تولید انواع مختلف هندسه های احتمالی قطعات با انواع متنوع مواد احتمالی طراحی شده اندکاهش این تنوع ها ممکن است باعث ایجاد دستگاه هایی شود که به شکلی بسیار موثرتر و کم هزینه تر فقط برای ساخت زیرمجموعه قطعات یا مواد طراحی شده باشد. این کار قبلا با تکثیر سیستم های اکستروژن مواد به صورت انسانی به جای صنعتی آغاز شده بود. علاوه براین، بسیاری از دستگاه ها برای بازارهای سمعک یا دندان مورد هدف هستند و تولید کنندگان سیستم معماری دستگاه های اولیه یا ابزار نرم افزاری را طوری باز طراحی کرده اند که امکان تنظیم، ساخت و پس پردازش سریع قطعات کوچک مخصوص برای هر بیمار را بوجود آورند. برای اطلاع از قیمت اسکنر سه بعدی و مشاهده مدل‌های آن به این لینک مربوطه مراجعه نمایید.

سخن تکمیلی

نرم افزارها خصوصا جهت فرایندهای تولید افزایشی به شکل بالا رونده ای در حال بهبود هستند. نرم افزارهای خاصی برای افزایش کارایی طراحی سمعک و تولید آن طراحی شده اند. همچنین نرم افزار های خاصی برای تبدیل طراحی مدل های دنیای وارکرفت  به « پرینت تصاویر» مانند تکنیک های پس پردازش طراحی شده، ایجاد شده اند. به دلیا اینکه تولید دیجیتال مستقیم رایج شده است، نیاز به توسعه فرایند های نرم افزارهای استاندارد در مورد AM به چشم می خورد، در نتیجه می توانیم فرایند تولید را به شکل بهتری کنترل، پیگیری،تنظیم و پیش بینی نماییم.