天美影院

W pewnym sensie omawianie ró?nicy mi?dzy wytwarzaniem addytywnym a wytwarzaniem subtraktywnym jest równowa?ne omawianiu ró?nicy mi?dzy obróbk? CNC a drukowaniem 3D.

Czym jest produkcja addytywna i produkcja subtraktywna?

Ludzkie metody wytwarzania przesz?y do tej pory trzy g?ówne zmiany, a mianowicie wytwarzanie równomateria?owe, wytwarzanie subtraktywne i wytwarzanie addytywne.

Produkcja równomateria?owa odnosi si? do wytwarzania produktów metodami takimi jak odlewanie, kucie i spawanie, w których masa materia?u pozostaje wzgl?dnie niezmieniona (produkt + zanieczyszczenia), co jest praktyk? o ponad 3000-letniej historii.

Produkcja subtraktywna (CNC) odnosi si? do korzystania z urz?dzeń takich jak tokarki, m?yny, strugarki i szlifierki do ci?cia materia?ów w celu uzyskania po??danego kszta?tu. Praktyka ta stosowana jest od ponad 300 lat, od czasów rewolucji przemys?owej. Aby zapozna? si? z konkretnymi procesami produkcji subtraktywnej, zalecamy przeczytanie "Czym jest obróbka CNC.”

Produkcja addytywna (powszechnie znana jako druk 3D) odnosi si? do wykorzystania technologii takich jak fotopolimeryzacja, selektywne spiekanie laserowe i modelowanie osadzania topionego w celu przyrostowego dodawania materia?u w celu uzyskania po??danego kszta?tu. Praktyka ta istnieje dopiero od ponad 30 lat, od lat 80-tych XX wieku. Aby lepiej zrozumie? produkcj? addytywn?, zalecamy zapoznanie si? z artyku?em "Drukowanie 3D.”

Patrz?c wstecz na histori?, zarówno produkcja ekwimaterialna, jak i produkcja subtraktywna wnios?y znacz?cy wk?ad w rozwój ludzko?ci, a nawet bezpo?rednio nap?dza?y skoki przemys?owe w spo?eczeństwie ludzkim. Uwa?a si?, ?e w niedalekiej przysz?o?ci druk 3D równie? przyniesie ludziom wi?cej innowacji i wygody.

Zalety i wady produkcji addytywnej i subtraktywnej

Pojawienie si? ka?dej z metod produkcji stanowi rewolucj? w produkcji, ale ich zalety i wady zarówno nap?dzaj?, jak i ograniczaj? rozwój ich w?asnych technologii. Poni?ej przeanalizuj? mocne i s?abe strony ka?dej z technologii.

Equimaterial Manufacturing:

Zalety: Stosunkowo dojrza?a, konfigurowalna produkcja

Wady: Niska wydajno??, wysokie koszty, nieodpowiednie do masowej produkcji

Produkcja subtraktywna:

Zalety: Zdolny do masowej produkcji na du?? skal?, wysoka wydajno??, mo?e osi?gn?? bardzo wysok? precyzj?

Wady: Wysoki koszt spersonalizowanej personalizacji, marnotrawstwo ?cinków i odpadów

Wytwarzanie przyrostowe (obecny etap):

Zalety: Mo?liwo?? spersonalizowanego dostosowania, krótki cykl rozwoju produktu, niski koszt

Wady: Wysoki koszt produkcji masowej, stosunkowo ograniczone opcje materia?owe

Zalety i wady produkcji subtraktywnej i addytywnej

Jak wspomniano wcze?niej, jedn? z g?ównych zalet technik wytwarzania subtraktywnego jest ich zdolno?? do zapewnienia wysokiej dok?adno?ci wymiarowej. W przeciwieństwie do wi?kszo?ci procesów druku 3D, które opieraj? si? na cieple, produkcja subtraktywna pozwala na tworzenie cz??ci w temperaturze pokojowej, unikaj?c kwestii dok?adno?ci wymiarów zwi?zanych z przetwarzaniem materia?ów (skurcz).

Aby zapewni? dok?adno?? wymiarow? w produkcji subtraktywnej, konieczna jest kontrola ?rodowiska. Na przyk?ad, je?li do projektowania cz??ci wykorzystywane s? stalowe bloki, materia? musi zosta? przyniesiony do pomieszczenia, w którym odb?dzie si? ci?cie, z co najmniej 3-dniowym wyprzedzeniem; w przeciwnym razie jego wymiary zmieni? si? w zale?no?ci od temperatury i wilgotno?ci.

Produkcja subtraktywna korzysta równie? z szerszej gamy kompatybilnych materia?ów w porównaniu do druku 3D. W przeciwieństwie do druku 3D, który wymaga wielu drukarek opartych na ró?nych materia?ach, produkcja subtraktywna mo?e tworzy? cz??ci metalowe, plastikowe lub drewniane na tej samej maszynie.

Wyzwania i ograniczenia produkcji subtraktywnej

Subtraktywne procesy produkcyjne maj? jednak istotne wady. Po pierwsze, w porównaniu do druku 3D, ró?ne metody produkcji pozostawiaj? po sobie znaczn? ilo?? odpadów, podczas gdy produkcja addytywna jest atrakcyjna, poniewa? wykorzystuje tylko wymagan? ilo?? materia?u.

Na przyk?ad podczas obróbki skrawaniem producenci musz? usuwa? wióry i inne zanieczyszczenia z procesu produkcyjnego, aby ograniczy? ilo?? nadmiaru materia?u, który móg?by zak?óca? procesy ci?cia. Oprócz py?u wytwarzanego w procesie produkcji subtraktywnej, szkodliwy dla operatorów mo?e by? równie? dym, co jest powszechne w przypadku stosowania procesów laserowych lub EDM.

Co wi?cej, produkcja subtraktywna nie mo?e zapewni? takiej samej swobody produkcji jak druk 3D - czasami cz??ci, które mo?na wydrukowa? za jednym razem, wymagaj? wielu operacji, u?ycia ró?nych maszyn i s? dzielone na wiele cz??ci do monta?u w celu replikacji za pomoc? produkcji subtraktywnej.

Wreszcie, uzyskanie z?o?onych kszta?tów geometrycznych za pomoc? procesów usuwania materia?u jest trudniejsze. Produkcja addytywna pozwala na wi?ksz? swobod? w procesie projektowania. Innymi s?owy, projektanci nie musz? martwi? si? o ograniczenia narzucane przez u?ywane przez nich obrabiarki, co pozwala ich wyobra?ni dzia?a? swobodnie bez ograniczania jej mo?liwo?ciami produkcyjnymi.

Jak produkcja subtraktywna i addytywna uzupe?niaj? si? wzajemnie

Cho? te dwie technologie s? cz?sto uwa?ane za konkurentów, na razie maj? bardzo ró?ne zastosowania. Dlatego s? one przede wszystkim wykorzystywane w sposób komplementarny. Od momentu rozpocz?cia intensywnego rozwoju, druk 3D jest najcz??ciej wykorzystywany do prototypowania.

Ze wzgl?du na oferowane korzy?ci, technologia 3D pozwala na szybk? i tani? produkcj? wielu cz??ci, zapewniaj?c tym samym mo?liwo?ci ró?nych iteracji. Po okre?leniu kszta?tu, materia?u i cz??ci mo?na przeprowadzi? produkcj? seryjn? przy u?yciu metod produkcji subtraktywnej.

Procesy takie jak ci?cie laserowe i ci?cie strumieniem wody umo?liwiaj? projektowanie du?ej liczby cz??ci w krótkim czasie. Jednak inne metody, takie jak obróbka CNC, mog? by? bardzo czasoch?onne. Technika ta wymaga znacznych kroków programowania i niemal obowi?zkowej obecno?ci cz?owieka. Obecnie obróbka CNC jest wykorzystywana g?ównie do produkcji form wtryskowych, która jest formatywn? technik? produkcji.

Post?py w produkcji: Wspó?praca produkcji subtraktywnej i addytywnej

Ponadto, chocia? produkcja subtraktywna pozwala na napraw? obiektów, druk 3D oferuje wi?cej mo?liwo?ci w tym obszarze. Przyk?adem jest proces Directed Energy Deposition (DED), który mo?e by? wykorzystywany do naprawy metalowych cz??ci bez konieczno?ci ich wymiany.

W szczególno?ci technologia ta jest w stanie dodawa? materia? do istniej?cych cz??ci, unikaj?c w ten sposób konieczno?ci produkcji komponentów lub niepotrzebnej wymiany du?ych cz??ci. Na ca?ym ?wiecie technologia 3D pozwala na replikacj? cz??ci, które z czasem uleg?y awarii lub zu?yciu, a wszystkie z nich s? produkowane na ??danie i w ma?ych partiach. U?ytkownicy nie musz? ich wyrzuca?, ale mog? je naprawi? i zminimalizowa? ich wp?yw na ?rodowisko.

Pomimo ró?nic i procesów, produkcja subtraktywna i produkcja addytywna rozwijaj? si? obok siebie. Ze wzgl?du na swoje w?a?ciwo?ci, te dwa rodzaje produkcji wzajemnie si? uzupe?niaj? i mog? szybko tworzy? precyzyjne cz??ci, które wcze?niej by?y niewyobra?alne.

Aby po??czy? te technologie produkcyjne, stworzono kilka wspólnych projektów, takich jak FirstMold, maj?cych na celu zapewnienie firmom swobody projektowania w produkcji przyrostowej i precyzji produkcji subtraktywnej.

Czy produkcja addytywna mo?e zast?pi? produkcj? subtraktywn??

Odpowied? udzielona przez FirstMold brzmi: przynajmniej na razie nie mo?e.

Dlaczego mówi si?, ?e druk 3D nie mo?e zast?pi? produkcji subtraktywnej na obecnym etapie? My?l?, ?e mo?na to przeanalizowa? g?ównie pod k?tem nast?puj?cych dwóch aspektów.

Jakie jest obecne zapotrzebowanie?

Zanim przeanalizujemy obecny popyt, przeanalizujmy najpierw, dlaczego produkcja subtraktywna by?a w stanie zast?pi? wi?kszo?? ga??zi przemys?u produkuj?cych materia?y.

Spo?eczeństwo ludzkie osi?gn??o pewien poziom rozwoju, a podstawowe potrzeby przetrwania zosta?y zaspokojone. Pojawi?o si? zapotrzebowanie na wi?cej dóbr materialnych. W po??czeniu z globalizacj? spowodowan? wielkimi podró?ami, tradycyjne metody produkcji w ma?ych warsztatach po prostu nie s? w stanie zaspokoi? ogromnej luki w potrzebach materialnych spo?eczno?ci. Aby wytwarza? produkty wydajniej i lepszej jako?ci, powsta?a produkcja subtraktywna, czyli metody produkcji masowej.

Patrz?c na to teraz, sytuacja jest taka sama. Podstawowe potrzeby materia?owe s? ju? trudne do zaspokojenia, a coraz wi?cej osób zaczyna mie? pomys?y na spersonalizowan? personalizacj?. Je?li nadal stosowana b?dzie tradycyjna metoda produkcji subtraktywnej, b?dzie ona nieuchronnie dro?sza. Jest to wi?c szansa dla produkcji addytywnej.

Jednak na obecnym etapie nie rozwin??a si? ona do punktu, w którym istnieje du?e zapotrzebowanie na spersonalizowane produkty, a du?a cz??? populacji wci?? d??y raczej do op?acalno?ci ni? do duchowych pragnień.

Doj?cie do wprawy wymaga czasu, a obecnie technologia druku 3D jest daleka od osi?gni?cia spersonalizowanej personalizacji na du?? skal?.

Brak mo?liwo?ci

W porównaniu z produkcj? subtraktywn?, produkcja addytywna jest powolna, ma ograniczone mo?liwo?ci materia?owe i jest kosztowna.

To, ?e pr?dko?? obecnego sprz?tu do druku 3D jest niska, jest niezaprzeczalne. Wytworzenie gotowego produktu zajmuje zbyt du?o czasu, a popyt przewy?sza poda?.

Wydrukowanie kubka zajmuje od dwóch do trzech godzin, a zanim go wydrukujemy, dana osoba jest ju? spragniona.

Kiedy b?dziemy mogli wydrukowa? samochód w sekund? lub zestaw domów w dziesi?? minut? Tak w?a?nie powinna wygl?da? rewolucyjna technologia.

Dodatkowo, je?li chodzi o materia?y, obecnie dost?pne materia?y do drukowania s? ograniczone. Oprócz najpopularniejszych tworzyw sztucznych, istniej? równie? nylon, ?ywica, proszek gipsowy, proszek metalowy itp., a pojedyncze urz?dzenie mo?e w zasadzie drukowa? tylko jeden rodzaj materia?u za ka?dym razem.

Je?li kto? chce wydrukowa? produkt z materia?u kompozytowego, mo?e wymaga? pó?niejszego monta?u lub innych operacji.

Jak wspomniano wcze?niej, analizuj?c obecne pragnienia ludzi pod wzgl?dem potrzeb duchowych i op?acalno?ci, zdecydowana wi?kszo?? wybierze op?acalno??. Tak wi?c, trudno jest rynkowi powszechnie zaakceptowa? ceny produktów z druku 3D.

W rzeczywisto?ci, na obecnym etapie, produkcja addytywna i produkcja subtraktywna ca?kiem dobrze si? dogaduj?, co jest obecnie najlepszym sposobem na wykorzystanie obu technologii.

S?owa końcowe

Niezale?nie od tego, czy jest to produkcja ekwimaterialna, produkcja subtraktywna czy produkcja addytywna, w rzeczywisto?ci nie ma zjawiska, w którym jedno zast?puje drugie. Najlepszym rezultatem jest wspó?istnienie ró?nych technologii, a niektóre bran?e zawsze b?d? ich potrzebowa?. FirstMold zapewnia Us?ugi obróbki CNC i us?ug druku 3D i ma do?wiadczenie w obu bran?ach od wielu lat. Ma wi?c pewien wp?yw w tym zakresie.

By? mo?e to, na co wspólnie czekamy, to tak zwana "produkcja hybrydowa", która mo?e pojawi? si? w przysz?o?ci.