Mae datblygiad technolegau manufacturiad wedi cynhyrchu dau ddull blaenllaw: manufacturiad adio (AM) a manufacturiad tynnu. Er eu bod yn ymgeisio creu cydrannau gweithredol, mae eu methodolegau, eu galluoedd a'u terfynau'n gwahaniaethu yn sylweddol.
Mae cynhyrchu tynnu yn cyrraedd precisiwn trwy gael gwared ar ddefnyddiad. Mae'n dechrau â billetiau materion solid (fel ingotau metel a slabiau plastig) ac yn defnyddio technegau fel peiriannu Rheoli Rhifol Cyfrifiadurol (CNC), miliw a llathu i gael gwared ar y defnyddiad yn systematig a chyrraedd y geometreg eisiau. Mae'r broses hon yn cynnig mantais penodol: mae'n darparu goruchwydd arfog rhagorol a chywirdeb dimensiynol uchel (â tholeransi o ±0,025 mm), mae arwynebau sydd yn cymryd y llwyth yn cynnig priodoleddau mecanegol gwell oherwydd yr adrefiad grân isotroffig, ac mae'r technoleg rhaglennedig wedi'i chymeradwyo'n eang ar draws y diwylliannau. Fodd bynnag, mae hefyd yn cynnig terfynau amlwg: mae'r colli materion yn sylweddol (gall cyfradd y gwastraff gyrraedd hyd at 90% ar gyfer rhannau alloy titanium cymhleth), mae'n gyfyngedig gan siapiau geometrig (er enghraifft, nid yw canlyniadau mewnol a strwycturau grid yn aml yn bosibl), ac mae'r twll yn tarfu'n gyntaethach wrth brosesu materion caled fel titanium, gan gynyddu costau cynhyrchu.
Mae manufacturiad ychwanegol yn adeiladu rhannau trwy gosod lawr o haen i haen. Yn seiliedig ar modelau digidol, mae'n ffurfio cydrannau trwy osod materion (fel pwdr metel neu polymer fel arfer) haen i haen, ac mae'r technolegau allweddol yn cynnwys Cyfluniad Laser Ddethol (SLM), Modelu Gweithgareddiad Cyffredinol (FDM), a Phicio Cysylltwyr (BJ). Mae ei brif cryfderau yn gorwedd yn: cynhyrchu sydd bron yn parhau i'r siâp terfynol sydd yn lleihau sylwadau ar ddefnyddio materion (â chyfradd sylwadau llai na 5%), rhyddid ddylunio anghyfyngedig (gan ganiatáu cynhyrchu siapiau organeiddiol, cavities mewnol, a strwyctyr rhagorol ychwanegol), a'r gallu i gyrraedd prototypiad cyflym a chynhyrchu wedi'i addasu (fel implantau meddygol penodol i gleifion). Fodd bynnag, mae ganno fe anawsterau: mae'r gwrthwyneb yn uchel yn gyffredinol, ac yn gofyn am brosesu ar ôl cynhyrchu; gall priodweddau materol anisotrogaidd effeithio ar integritet strwythurol; mae'r cyfaint a gellir ei gynhyrchu wedi'i fynd i ben, a'r cyflymder cynhyrchu yn araf ar gyfer cynhyrchu mewn mas.
Mae effeithlonrwydd materion yn linell rhannu hanfodol rhwng y ddau, yn enwedig yn amlwg yn y brosesu o metalau gwerth uchel. Mae peiriannu alloy titanium traddodiadol yn trechu swm mawr o deithluniau, tra bod peiriannu ychwanegol yn defnyddio dros 95% o'r bwylchrau mewnbyd. Mae'r effeithlonrwydd hon yn cyd-fynd â chyflwr cynaliadwyedd a gall leihau costau deithluniau yn y pen draw.
Yn nhermau'r cydbwysedd rhwng hyblygrwydd cynllunio a manwlachder, mae peiriannu ychwanegol yn arwain yn rhaglen sydd angen strwythurau cymhleth: yn y meysydd awyr a gofod, gall gynhyrchu crychau sydd wedi eu hymharu'n topolegol sydd yn lleihau pwysau heb colli cryfder; yn y meysydd meddygol, mae'n galluogi cynhyrchu implantis asgellig porws sydd yn hybu integriad o gelloedd. Ar y llaw arall, mae peiriannu tynnu yn rheoli sefyllfaoedd sydd ag anogaethau manwlachder cadarn: fel cydrannau peiriant sydd angen toleransau lefel micron, a phwyntiau optegol neu sealio sydd angen gorffeniad eithafol.
Mae datrysiadau cynhyrchu cymysg yn codi fel ffigwr gwerthfawr i integru cryfderau'r ddau. Mae cynhyrchwyr sydd â'u llygaid ar y dyfodol yn cyfuno'r ddau broses yn rhagor: defnyddio cynhyrchu ychwanegol i gynhyrchu rhannau sydd bron yn wedi eu ffurfio, gyda nodweddion cymhleth, ac yna defnyddio peiriannu tynnu i leihau arwynebau a rhyngwynebau hanfodol. Mae'r fodel cydweithredol hon yn cydbwyso creadigrwydd a hyblygrwydd, fel adain twrbin â pherllenni o chwipio 3D a adain awyrgaeredig wedi'u peiriantu gan CNC.
O ran ystyriaethau cynaliadwyedd, mae'r cynhyrchu ychwanegol yn cefnogi'r economi gylchol, lle gellir aildefnyddio powdriadau ailadroddedig (fel sbric alwriaeth titanium) mewn systemau cylchgaeth caeedig; er bod cyfradd ailadroddu'r cynhyrchu tynnu yn gwella, mae'n dal yn wynebu heriau mewn gwahaniaethu chipiau metel a adfer priodoleddau'r deunydd.
Ynghylch llwybr datblygu'r dyfodol, â chynnydd technolegau cynhyrchu digidol, bydd y dewis rhwng prosesau adio a thynnu yn dibynio ar dri ffactor crafftedig: cymhlethder y rhan (y cydbwysedd rhwng rhyddid geometrig a symlrwydd strwycturol), gofynion cyfrol cynhyrchu (y gwahaniaeth rhwng cynhyrchu mas a pharcelli wedi'u personoli), a gorfodaethau cynaliadwyedd (effeithlonrwydd materiol a nodweddion olgofn carbon). Mae datrysiadau cymysg yn debygol o bennu sectorau gwerth uchel, tra bydd sefyllfaoedd cais penodol yn cynnwys tuag at un broses. Mae'r oesoedd 'naill ai/neu' yn dod i ben, ac mae llwyddiant diwylliannol nawr yn gorwedd ar integru strategol y ddau broses.
EN