3Dలో ఫార్వార్డ్ చేయండి: 3D మెటల్ ప్రింటింగ్‌లో సవాళ్లను అధిగమించండి

సర్వో మోటార్లు మరియు రోబోట్‌లు సంకలిత అప్లికేషన్‌లను మారుస్తున్నాయి. సంకలిత మరియు వ్యవకలన తయారీ కోసం రోబోటిక్ ఆటోమేషన్ మరియు అధునాతన చలన నియంత్రణను అమలు చేస్తున్నప్పుడు తాజా చిట్కాలు మరియు అప్లికేషన్‌లను తెలుసుకోండి, అలాగే తదుపరి ఏమిటి: హైబ్రిడ్ సంకలిత/వ్యవకలన పద్ధతులను ఆలోచించండి.

ఆటోమేషన్‌ను అభివృద్ధి చేస్తోంది

సారా మెల్లిష్ మరియు రోజ్మేరీ బర్న్స్ ద్వారా

పవర్ కన్వర్షన్ పరికరాలు, మోషన్ కంట్రోల్ టెక్నాలజీ, అత్యంత అనువైన రోబోట్‌లు మరియు ఇతర అధునాతన సాంకేతికతల పరిశీలనాత్మక మిశ్రమం పారిశ్రామిక ల్యాండ్‌స్కేప్‌లో కొత్త ఫాబ్రికేటింగ్ ప్రక్రియల వేగవంతమైన వృద్ధికి చోదక కారకాలు. ప్రోటోటైప్‌లు, భాగాలు మరియు ఉత్పత్తులను తయారు చేసే విధానాన్ని విప్లవాత్మకంగా మార్చడం, సంకలిత మరియు వ్యవకలన తయారీ రెండు ప్రధాన ఉదాహరణలు, ఇవి సమర్థత మరియు వ్యయ పొదుపు ఫాబ్రికేటర్‌లు పోటీగా ఉండేందుకు ప్రయత్నిస్తున్నాయి.

3D ప్రింటింగ్‌గా సూచిస్తారు, సంకలిత తయారీ (AM) అనేది సాంప్రదాయేతర పద్ధతి, ఇది సాధారణంగా డిజిటల్ డిజైన్ డేటాను ఉపయోగించి ఘనమైన త్రిమితీయ వస్తువులను దిగువ నుండి పొరల వారీగా కలపడం ద్వారా రూపొందించబడుతుంది. తరచుగా నియర్-నెట్-షేప్ (NNS) భాగాలను వ్యర్థాలు లేకుండా తయారు చేయడం, ప్రాథమిక మరియు సంక్లిష్టమైన ఉత్పత్తి డిజైన్‌ల కోసం AM యొక్క ఉపయోగం ఆటోమోటివ్, ఏరోస్పేస్, ఎనర్జీ, మెడికల్, ట్రాన్స్‌పోర్టేషన్ మరియు కన్స్యూమర్ ప్రొడక్ట్స్ వంటి పరిశ్రమల్లో వ్యాప్తి చెందుతూనే ఉంది. దీనికి విరుద్ధంగా, వ్యవకలన ప్రక్రియ అనేది 3D ఉత్పత్తిని రూపొందించడానికి అధిక ఖచ్చితత్వంతో కత్తిరించడం లేదా మ్యాచింగ్ చేయడం ద్వారా పదార్థం యొక్క బ్లాక్ నుండి విభాగాలను తీసివేయడం.

కీలక వ్యత్యాసాలు ఉన్నప్పటికీ, సంకలిత మరియు వ్యవకలన ప్రక్రియలు ఎల్లప్పుడూ పరస్పర విరుద్ధమైనవి కావు - అవి ఉత్పత్తి అభివృద్ధి యొక్క వివిధ దశలను అభినందించడానికి ఉపయోగించబడతాయి. ప్రారంభ కాన్సెప్ట్ మోడల్ లేదా ప్రోటోటైప్ తరచుగా సంకలిత ప్రక్రియ ద్వారా సృష్టించబడుతుంది. ఆ ఉత్పత్తిని ఖరారు చేసిన తర్వాత, పెద్ద బ్యాచ్‌లు అవసరం కావచ్చు, వ్యవకలన తయారీకి తలుపులు తెరుస్తాయి. ఇటీవల, సమయం ఎక్కువగా ఉన్న చోట, దెబ్బతిన్న/అరిగిపోయిన భాగాలను రిపేర్ చేయడం లేదా తక్కువ లీడ్ టైమ్‌తో నాణ్యమైన భాగాలను సృష్టించడం వంటి వాటి కోసం హైబ్రిడ్ సంకలిత/వ్యవకలన పద్ధతులు వర్తించబడుతున్నాయి.

ఆటోమేట్ ఫార్వర్డ్

కఠినమైన కస్టమర్ డిమాండ్‌లను తీర్చడానికి, తయారీదారులు స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్, నికెల్, కోబాల్ట్, క్రోమ్, టైటానియం, అల్యూమినియం మరియు ఇతర అసమాన లోహాల వంటి వైర్ మెటీరియల్‌ల శ్రేణిని తమ భాగ నిర్మాణంలో ఏకీకృతం చేస్తున్నారు, మృదువైన ఇంకా బలమైన సబ్‌స్ట్రేట్‌తో ప్రారంభించి హార్డ్, వేర్‌తో పూర్తి చేస్తున్నారు. -నిరోధక భాగం. పాక్షికంగా, ఇది సంకలిత మరియు వ్యవకలన తయారీ పరిసరాలలో అధిక ఉత్పాదకత మరియు నాణ్యత కోసం అధిక పనితీరు పరిష్కారాల అవసరాన్ని వెల్లడించింది, ప్రత్యేకించి వైర్ ఆర్క్ సంకలిత తయారీ (WAAM), WAAM-వ్యవకలన, లేజర్ క్లాడింగ్-వ్యవకలన లేదా అలంకరణ వంటి ప్రక్రియలు సంబంధించినవి. ముఖ్యాంశాలు ఉన్నాయి:

• అధునాతన సర్వో టెక్నాలజీ:డైమెన్షనల్ ఖచ్చితత్వం మరియు ముగింపు నాణ్యతకు సంబంధించిన టైమ్-టు-మార్కెట్ లక్ష్యాలు మరియు కస్టమర్ డిజైన్ స్పెసిఫికేషన్‌లను మెరుగ్గా పరిష్కరించడానికి, తుది వినియోగదారులు సరైన చలన నియంత్రణ కోసం సర్వో సిస్టమ్‌లతో (స్టెప్పర్ మోటార్‌లపై) అధునాతన 3D ప్రింటర్‌ల వైపు మొగ్గు చూపుతున్నారు. యాస్కావా యొక్క సిగ్మా-7 వంటి సర్వో మోటార్‌ల యొక్క ప్రయోజనాలు, సంకలిత ప్రక్రియను దాని తలపైకి మార్చాయి, ప్రింటర్-బూస్టింగ్ సామర్థ్యాల ద్వారా సాధారణ సమస్యలను అధిగమించడంలో తయారీదారులకు సహాయపడతాయి:
  • వైబ్రేషన్ సప్రెషన్: దృఢమైన సర్వో మోటార్లు వైబ్రేషన్ సప్రెషన్ ఫిల్టర్‌లు, అలాగే యాంటీ రెసొనెన్స్ మరియు నాచ్ ఫిల్టర్‌లను కలిగి ఉంటాయి, ఇవి స్టెప్పర్ మోటార్ టార్క్ రిపుల్ వల్ల దృశ్యపరంగా అసహ్యకరమైన స్టెప్డ్ లైన్‌లను తొలగించగల అత్యంత మృదువైన కదలికను అందిస్తాయి.
  • వేగాన్ని పెంచడం: 350 mm/సెకను ముద్రణ వేగం ఇప్పుడు వాస్తవం, ఇది స్టెప్పర్ మోటార్‌ని ఉపయోగించి 3D ప్రింటర్ యొక్క సగటు ముద్రణ వేగాన్ని రెట్టింపు చేయడం కంటే ఎక్కువ. అదేవిధంగా, రోటరీని ఉపయోగించి 1,500 mm/సెకను వరకు ప్రయాణ వేగాన్ని లేదా లీనియర్ సర్వో టెక్నాలజీని ఉపయోగించి 5 మీటర్లు/సెకను వరకు ప్రయాణించవచ్చు. అధిక-పనితీరు గల సర్వోస్ ద్వారా అందించబడిన అత్యంత వేగవంతమైన త్వరణం సామర్ధ్యం 3D ప్రింట్ హెడ్‌లను వాటి సరైన స్థానాల్లోకి మరింత వేగంగా తరలించడానికి వీలు కల్పిస్తుంది. కావలసిన ముగింపు నాణ్యతను చేరుకోవడానికి మొత్తం సిస్టమ్‌ను నెమ్మదించాల్సిన అవసరాన్ని తగ్గించడానికి ఇది చాలా దూరంగా ఉంటుంది. తదనంతరం, మోషన్ కంట్రోల్‌లో ఈ అప్‌గ్రేడ్ అంటే తుది వినియోగదారులు నాణ్యతను త్యాగం చేయకుండా గంటకు ఎక్కువ భాగాలను రూపొందించవచ్చు.
  • స్వయంచాలక ట్యూనింగ్: సర్వో సిస్టమ్‌లు స్వతంత్రంగా తమ స్వంత కస్టమ్ ట్యూనింగ్‌ను నిర్వహించగలవు, ఇది ప్రింటర్ యొక్క మెకానిక్స్‌లో మార్పులకు లేదా ప్రింటింగ్ ప్రక్రియలోని వ్యత్యాసాలకు అనుగుణంగా మారడాన్ని సాధ్యం చేస్తుంది. 3D స్టెప్పర్ మోటార్‌లు పొజిషన్ ఫీడ్‌బ్యాక్‌ను ఉపయోగించవు, ప్రక్రియలలో మార్పులు లేదా మెకానిక్స్‌లోని వ్యత్యాసాలను భర్తీ చేయడం దాదాపు అసాధ్యం.
  • ఎన్‌కోడర్ ఫీడ్‌బ్యాక్: సంపూర్ణ ఎన్‌కోడర్ ఫీడ్‌బ్యాక్‌ను అందించే బలమైన సర్వో సిస్టమ్‌లు హోమింగ్ రొటీన్‌ను ఒక్కసారి మాత్రమే నిర్వహించాలి, ఫలితంగా ఎక్కువ సమయ మరియు ఖర్చు ఆదా అవుతుంది. స్టెప్పర్ మోటార్ టెక్నాలజీని ఉపయోగించే 3D ప్రింటర్‌లు ఈ ఫీచర్‌ను కలిగి ఉండవు మరియు వాటిని పవర్ అప్ చేసిన ప్రతిసారీ హోమ్‌లో ఉంచాలి.
  • ఫీడ్‌బ్యాక్ సెన్సింగ్: 3D ప్రింటర్ యొక్క ఎక్స్‌ట్రూడర్ తరచుగా ప్రింటింగ్ ప్రాసెస్‌లో అడ్డంకిగా ఉంటుంది మరియు స్టెప్పర్ మోటారుకు ఎక్స్‌ట్రూడర్ జామ్‌ను గుర్తించే ఫీడ్‌బ్యాక్ సెన్సింగ్ సామర్థ్యం ఉండదు - ఇది మొత్తం ప్రింట్ జాబ్ నాశనానికి దారితీసే లోటు. దీన్ని దృష్టిలో ఉంచుకుని, సర్వో సిస్టమ్‌లు ఎక్స్‌ట్రూడర్ బ్యాకప్‌లను గుర్తించగలవు మరియు ఫిలమెంట్ స్ట్రిప్పింగ్‌ను నిరోధించగలవు. అధిక-రిజల్యూషన్ ఆప్టికల్ ఎన్‌కోడర్ చుట్టూ కేంద్రీకృతమై ఉన్న క్లోజ్డ్-లూప్ సిస్టమ్‌ను కలిగి ఉండటం అత్యుత్తమ ప్రింటింగ్ పనితీరుకు కీలకం. 24-బిట్ సంపూర్ణ హై-రిజల్యూషన్ ఎన్‌కోడర్‌తో ఉన్న సర్వో మోటార్‌లు గ్రేటర్ యాక్సిస్ మరియు ఎక్స్‌ట్రూడర్ ఖచ్చితత్వం కోసం 16,777,216 బిట్‌ల క్లోజ్డ్-లూప్ ఫీడ్‌బ్యాక్ రిజల్యూషన్‌ను అందించగలవు, అలాగే సింక్రొనైజేషన్ మరియు జామ్ రక్షణ.
• అధిక పనితీరు గల రోబోలు:బలమైన సర్వో మోటార్లు సంకలిత అనువర్తనాలను మారుస్తున్నట్లే, రోబోట్‌లు కూడా ఉంటాయి. వారి అద్భుతమైన మార్గం పనితీరు, దృఢమైన యాంత్రిక నిర్మాణం మరియు అధిక ధూళి రక్షణ (IP) రేటింగ్‌లు - అధునాతన యాంటీ-వైబ్రేషన్ నియంత్రణ మరియు బహుళ-అక్షం సామర్థ్యంతో కలిపి - 3D వినియోగాన్ని చుట్టుముట్టే డిమాండ్ ప్రక్రియలకు అత్యంత సౌకర్యవంతమైన సిక్స్-యాక్సిస్ రోబోట్‌లను ఆదర్శవంతమైన ఎంపికగా మార్చాయి. ప్రింటర్లు, అలాగే వ్యవకలన తయారీ మరియు హైబ్రిడ్ సంకలిత/వ్యవకలన పద్ధతుల కోసం కీలక చర్యలు.
  3D ప్రింటింగ్ మెషీన్‌లకు కాంప్లిమెంటరీ రోబోటిక్ ఆటోమేషన్ బహుళ-మెషిన్ ఇన్‌స్టాలేషన్‌లలో ప్రింటెడ్ భాగాల నిర్వహణను విస్తృతంగా కలిగి ఉంటుంది. ప్రింట్ మెషీన్ నుండి వ్యక్తిగత భాగాలను అన్‌లోడ్ చేయడం నుండి, బహుళ-భాగాల ప్రింట్ సైకిల్ తర్వాత విడిభాగాలను వేరు చేయడం వరకు, అధిక త్రూపుట్ మరియు ఉత్పాదకత లాభాల కోసం అత్యంత సౌకర్యవంతమైన మరియు సమర్థవంతమైన రోబోట్‌లు ఆపరేషన్‌లను ఆప్టిమైజ్ చేస్తాయి.
  సాంప్రదాయ 3D ప్రింటింగ్‌తో, రోబోట్‌లు పౌడర్ మేనేజ్‌మెంట్, అవసరమైనప్పుడు ప్రింటర్ పౌడర్‌ను రీఫిల్ చేయడం మరియు పూర్తయిన భాగాల నుండి పౌడర్‌ను తొలగించడంలో సహాయపడతాయి. అదేవిధంగా, గ్రైండింగ్, పాలిషింగ్, డీబరింగ్ లేదా కటింగ్ వంటి మెటల్ ఫాబ్రికేషన్‌తో ప్రసిద్ధి చెందిన ఇతర పార్ట్ ఫినిషింగ్ పనులు సులభంగా సాధించబడతాయి. నాణ్యత తనిఖీ, అలాగే ప్యాకేజింగ్ మరియు లాజిస్టిక్స్ అవసరాలు కూడా రోబోటిక్ సాంకేతికతతో పూర్తి స్థాయిలో తీర్చబడుతున్నాయి, కస్టమ్ ఫ్యాబ్రికేషన్ వంటి అధిక విలువ-జోడించిన పనిపై తమ సమయాన్ని కేంద్రీకరించడానికి ఫాబ్రికేటర్‌లకు స్వేచ్ఛనిస్తుంది.
  పెద్ద వర్క్‌పీస్‌ల కోసం, లాంగ్-రీచ్ ఇండస్ట్రియల్ రోబోట్‌లు నేరుగా 3D ప్రింటర్ ఎక్స్‌ట్రూషన్ హెడ్‌ను తరలించడానికి టూల్ చేయబడుతున్నాయి. ఇది, రొటేటింగ్ బేస్‌లు, పొజిషనర్లు, లీనియర్ ట్రాక్‌లు, గ్యాంట్రీలు మరియు మరిన్ని వంటి పరిధీయ సాధనాలతో కలిసి, ప్రాదేశిక ఫ్రీ-ఫారమ్ నిర్మాణాలను రూపొందించడానికి అవసరమైన వర్క్‌స్పేస్‌ను అందిస్తోంది. క్లాసికల్ రాపిడ్ ప్రోటోటైపింగ్ కాకుండా, పెద్ద వాల్యూమ్ ఫ్రీ-ఫారమ్ భాగాలు, అచ్చు రూపాలు, 3D-ఆకారపు ట్రస్ నిర్మాణాలు మరియు పెద్ద-ఫార్మాట్ హైబ్రిడ్ భాగాల తయారీకి రోబోట్‌లు ఉపయోగించబడుతున్నాయి.
• మల్టీ-యాక్సిస్ మెషిన్ కంట్రోలర్‌లు:ఒకే వాతావరణంలో చలనం యొక్క 62 అక్షాల వరకు కనెక్ట్ చేయడానికి వినూత్న సాంకేతికత ఇప్పుడు విస్తృత శ్రేణి పారిశ్రామిక రోబోట్‌లు, సర్వో సిస్టమ్‌లు మరియు సంకలిత, వ్యవకలన మరియు హైబ్రిడ్ ప్రక్రియలలో ఉపయోగించే వేరియబుల్ ఫ్రీక్వెన్సీ డ్రైవ్‌ల యొక్క బహుళ-సమకాలీకరణను సాధ్యం చేస్తోంది. MP3300iec వంటి PLC (ప్రోగ్రామబుల్ లాజిక్ కంట్రోలర్) లేదా IEC మెషిన్ కంట్రోలర్ యొక్క పూర్తి నియంత్రణ మరియు పర్యవేక్షణలో మొత్తం కుటుంబం పరికరాలు ఇప్పుడు సజావుగా పని చేయగలవు. మోషన్‌వర్క్స్ IEC వంటి డైనమిక్ 61131 IEC సాఫ్ట్‌వేర్ ప్యాకేజీతో తరచుగా ప్రోగ్రామ్ చేయబడుతుంది, ఇలాంటి ప్రొఫెషనల్ ప్లాట్‌ఫారమ్‌లు సుపరిచితమైన సాధనాలను (అంటే, RepRap G-కోడ్‌లు, ఫంక్షన్ బ్లాక్ రేఖాచిత్రం, స్ట్రక్చర్డ్ టెక్స్ట్, లాడర్ రేఖాచిత్రం మొదలైనవి) ఉపయోగించుకుంటాయి. సులభమైన ఏకీకరణను సులభతరం చేయడానికి మరియు మెషిన్ సమయ సమయాన్ని ఆప్టిమైజ్ చేయడానికి, బెడ్ లెవలింగ్ పరిహారం, ఎక్స్‌ట్రూడర్ ప్రెజర్ అడ్వాన్స్ కంట్రోల్, మల్టిపుల్ స్పిండిల్ మరియు ఎక్స్‌ట్రూడర్ కంట్రోల్ వంటి రెడీమేడ్ టూల్స్ చేర్చబడ్డాయి.
• అధునాతన తయారీ వినియోగదారు ఇంటర్‌ఫేస్‌లు:3D ప్రింటింగ్, షేప్ కట్టింగ్, మెషిన్ టూల్ మరియు రోబోటిక్స్‌లోని అప్లికేషన్‌లకు అత్యంత ప్రయోజనకరంగా ఉంటుంది, విభిన్న సాఫ్ట్‌వేర్ ప్యాకేజీలు సులభంగా అనుకూలీకరించగల గ్రాఫికల్ మెషీన్ ఇంటర్‌ఫేస్‌ను త్వరగా అందించగలవు, ఇది గొప్ప బహుముఖ ప్రజ్ఞకు మార్గాన్ని అందిస్తుంది. సృజనాత్మకత మరియు ఆప్టిమైజేషన్‌ను దృష్టిలో ఉంచుకుని రూపొందించబడిన, యస్కావా కంపాస్ వంటి సహజమైన ప్లాట్‌ఫారమ్‌లు తయారీదారులను బ్రాండ్ చేయడానికి మరియు స్క్రీన్‌లను సులభంగా అనుకూలీకరించడానికి అనుమతిస్తాయి. ప్రధాన మెషీన్ లక్షణాలను చేర్చడం నుండి కస్టమర్ అవసరాలకు అనుగుణంగా, తక్కువ ప్రోగ్రామింగ్ అవసరం - ఈ సాధనాలు ప్రీబిల్ట్ C# ప్లగ్-ఇన్‌ల యొక్క విస్తృతమైన లైబ్రరీని అందిస్తాయి లేదా అనుకూల ప్లగ్-ఇన్‌ల దిగుమతిని ప్రారంభిస్తాయి.

పైకి ఎదగండి

ఒకే సంకలిత మరియు వ్యవకలన ప్రక్రియలు జనాదరణ పొందినప్పటికీ, హైబ్రిడ్ సంకలితం/వ్యవకలన పద్ధతి వైపు తదుపరి కొన్ని సంవత్సరాలలో ఎక్కువ మార్పు జరుగుతుంది. 2027 నాటికి 14.8 శాతం సమ్మేళనం వార్షిక వృద్ధి రేటు (CAGR) వద్ద పెరుగుతుందని అంచనా¹, హైబ్రిడ్ సంకలిత తయారీ మెషిన్ మార్కెట్ కస్టమర్ డిమాండ్‌లను అభివృద్ధి చేయడంలో పెరుగుదలను తీర్చడానికి సిద్ధంగా ఉంది. పోటీని అధిగమించడానికి, తయారీదారులు తమ కార్యకలాపాల కోసం హైబ్రిడ్ పద్ధతి యొక్క లాభాలు మరియు నష్టాలను తూకం వేయాలి. అవసరమైన విధంగా భాగాలను ఉత్పత్తి చేయగల సామర్థ్యంతో, కార్బన్ పాదముద్రలో పెద్ద తగ్గింపుకు, హైబ్రిడ్ సంకలిత/వ్యవకలన ప్రక్రియ కొన్ని ఆకర్షణీయమైన ప్రయోజనాలను అందిస్తుంది. సంబంధం లేకుండా, ఈ ప్రక్రియల కోసం అధునాతన సాంకేతికతలను విస్మరించకూడదు మరియు ఎక్కువ ఉత్పాదకత మరియు ఉత్పత్తి నాణ్యతను సులభతరం చేయడానికి దుకాణ అంతస్తులలో అమలు చేయాలి.