تولید افزایشی و تولید کاهشی: بحث در مورد کاربرد قالب‌ها در ماشینکاری دقیق
تولید صنعتی مدرن الزامات بالاتری را برای دقت، کارایی و آزادی طراحی مطرح کرده است. علاوه بر فناوری‌های سنتی تولید کاهشی (مانند فرزکاری، سنگ‌زنی و غیره)،تولید افزایشی (چاپ سه‌بعدی)این فناوری نیز به سرعت در حال ظهور است و به ابزاری مهم برای نوآوری در تولید تبدیل می‌شود. هر دو مزایای خاص خود را دارند و به طور گسترده در زمینه‌های خودرو، هوافضا، تجهیزات پزشکی و تولید ماشین‌آلات مورد استفاده قرار می‌گیرند. در این دو روش تولید، نقش قالب‌ها به ویژه حیاتی است و ارتباط مستقیمی با کیفیت پردازش و راندمان تولید دارد.
مقدمه‌ای بر فناوری تولید افزایشی و کاربرد قالب
تولید افزایشیچاپ سه بعدی که با نام چاپ سه بعدی نیز شناخته می‌شود، فرآیندی برای ساخت قطعات با روی هم قرار دادن لایه به لایه مواد است. فناوری‌های رایج تولید افزایشی شامل پخت لیزری انتخابی (SLS)، ذوب لیزری انتخابی (SLM)، مدل‌سازی رسوب ذوبی (FDM) و استریولیتوگرافی (SLA) هستند. این نوع فناوری به دلیل آزادی طراحی بسیار بالای خود شناخته شده است. این فناوری می‌تواند قطعاتی با اشکال پیچیده و حفره‌های داخلی یا ساختارهای شبکه‌ای را با استفاده زیاد از مواد و کاهش قابل توجه ضایعات مواد تولید کند. تولید افزایشی به ویژه برای نمونه‌سازی سریع، تولید دسته‌ای کوچک و سفارشی‌سازی شخصی مناسب است و به طور گسترده در هوافضا، خودرو، تجهیزات پزشکی و ساخت قالب استفاده می‌شود. مزایای آن همچنین شامل کوتاه کردن چرخه توسعه، ترویج طراحی نوآورانه و تحقق راه‌حل‌های متنوع است.
اگرچه تولید افزایشی می‌تواند مستقیماً ساختارهای پیچیده را ایجاد کند، اما سطح قطعات چاپ شده معمولاً ناهموار است، با خطوط لایه و نقص‌های ریز، و ماشینکاری بعدی برای برآورده کردن الزامات اندازه و کیفیت سطح مورد نیاز است. در این زمان، ساینده‌های کارآمد به ابزارهای کلیدی تبدیل می‌شوند. ساینده‌هایی مانندچرخ های سنگ زنیتسمه‌های سنباده، چرخ‌های فلپ و چرخ‌های پولیش به طور گسترده برای پلیسه‌گیری، صاف کردن سطح و پرداخت قطعات تولید افزایشی استفاده می‌شوند تا اطمینان حاصل شود که محصولات به دقت و زیبایی‌شناسی در سطح صنعتی می‌رسند. به ویژه در زمینه‌های هوافضا و پزشکی، الزامات بالا برای کیفیت و عملکرد سطح، تولیدکنندگان ساینده را بر آن داشته است تا به طور مداوم مواد با کارایی بالا و مقاوم در برابر سایش را برای برآورده کردن نیازهای ویژه پس از پردازش تولید افزایشی توسعه دهند.
مقدمه‌ای بر فناوری تولید کاهشی و کاربرد مواد ساینده
تولید کاهشیعبارت است از حذف مواد اضافی با برش، فرزکاری، سنگ‌زنی و سایر روش‌ها برای پردازش قطعه کار به شکل از پیش تعیین‌شده. این فناوری بالغ و مناسب برای تولید انبوه است، به ویژه در تضمین ابعاد با دقت بالا و کیفیت سطح عالی. فرآیندهای معمول شامل فرزکاری CNC، تراشکاری، سنگ‌زنی، برش سیمی، ماشینکاری تخلیه الکتریکی (EDM)، برش لیزری و برش جت آب است. تولید کاهشی نقش اصلی را در تولید خودرو، هوافضا، ساخت ماشین‌آلات و تجهیزات پزشکی ایفا می‌کند. این روش می‌تواند فولاد، چدن، آلیاژهای آلومینیوم و مواد کامپوزیت را به طور مؤثر پردازش کند تا الزامات سختگیرانه صنعت برای دوام و عملکرد قطعه را برآورده کند.
مواد ساینده نقش اساسی و کلیدی در تولید کاهشی، به ویژه در فرآیند سنگ‌زنی، ایفا می‌کنند. انواع مختلف چرخ‌های سنگ‌زنی (مانند چرخ‌های سنگ‌زنی سرامیکی، چرخ‌های سنگ‌زنی رزینی) و ابزارهای پرداخت به طور گسترده برای ماشینکاری خشن، پرداخت نهایی و پرداخت سطح مطابق با الزامات فرآیند استفاده می‌شوند تا اطمینان حاصل شود که قطعات به دقت بالا و کیفیت سطح آینه‌ای دست می‌یابند. عملکرد مواد ساینده مستقیماً بر راندمان پردازش و کیفیت محصول تأثیر می‌گذارد و باعث نوآوری مداوم در مواد و ساختارهای ساینده برای برآوردن نیازهای پردازش مواد با سختی بالا و هندسه‌های پیچیده می‌شود.
مواد ساینده به عنوان پلی مهم بین این دو، از اتصال یکپارچه از تولید افزایشی به تولید کاهشی پشتیبانی می‌کنند. با افزایش کاربرد مواد کامپوزیتی و مواد با سختی بالا، بهبود فناوری ساینده به یک حلقه کلیدی در تضمین کیفیت تولید تبدیل شده است. در پاسخ به مشکلات زبری سطح منحصر به فرد در تولید افزایشی و الزامات دقت بالای تولید کاهشی، تحقیق و توسعه قالب‌ها همچنان به سمت سختی بالاتر، ساختار بهتر و عمر طولانی‌تر در حال توسعه است و هوش و کارایی کل زنجیره تولید را ارتقا می‌دهد.