L-evoluzzjoni tat-teknoloġiji tal-manifattura wasslet għall-biżża ta’ żewġ approċċi dominanti: il-manifattura addittiva (AM) u l-manifattura sottrattiva. Għalkemm it-tnejn jimmiraw lejn il-produzzjoni ta’ komponenti funzjonali, il-metodoloġiji, il-kapaċitajiet u l-limitazzjonijiet tagħmel b’modo sinifikanti.
Il-manifattura sussittriva tikkisbu l-precizjoni bil-biżżejjem tal-materjal. Tibda b’il-billetta solidi ta’ materjal (bħal ingotti tal-metall u slabs tal-plastik) u tużah tekniki bħall-manifattura b’Kontroll Numeriku Komputazzjonali (CNC), il-frezar u t-tornar biex tneħħi s-sistema tal-materjal biex tikseb il-ġeometrija mixtieqa. Dan il-proċess għandu benefiċji distinti: jipprovdil superficji ħażina ħażina u preċiżjoni dimensjonali għolja (bi tolleranza ta’ ±0,025 mm), is-superfiċiji li jġibu l-wiżna għandhom proprjetajiet mekkaniċi superjuri minħabba l-biżzejjem izotropiku tal-granuli, u t-teknoloġija maturata ġiet wiesa’ adottata f’bosta inḍustrijiet. Madankollu, għandu limitazzjonijiet ovvji: il-ħsara tal-materjal hija sinifikanti (ir-rata tal-iskrap tista’ tilħaq sa 90% għal partijiet komplessi tal-alliġa tat-titanju), huwa limitat mill-formi ġeometriċi (pereżempju, iċ-ċanali interni u l-biżzejjem tal-lattice normalment ma jistgħux jiġu ffurmati), u l-użu tal-utensili jissuċċed aktar mal-proċessar ta’ materjali ħard bħat-titanju, li jżid il-biżżejjem tal-produzzjoni.
Il-manifattura addittiva tibni l-partijiet permezz ta' depożizzjoni ħaġra ħaġra. Ibbażata fuq modejli diġitali, tifforma l-komponenti billi tdepun il-materjali (b’mod tipiku pulvur tal-metall jew polimer) ħaġra ħaġra, b’teknoloġiji ewlenin li jinklużu l-Fusioni Selettiva bil-Laser (SLM), il-Mudellazzjoni bil-Depożizzjoni Fuzata (FDM), u l-Jetting bil-Binder (BJ). Il-forzi ewlenin tagħmel hekk huma: il-produzzjoni ħdejn il-forma finali li timitta l-ispeż tal-materjal (bil-biżaħ ta’ inqas minn 5%), il-libertà straordinarja fid-disinn (li tpermetti l-manifattura ta’ formi organiċi, ta’ ħofroż interni u ta’ strutturi ħafifa b’formi ta’ grilja), u l-kapaċità li tħassal il-prototipi b’sħiħa u li tproduċi b’mudelli personalizzati (bħal implanti medIċi speċifiċi għall-pazjent). Madankollu, għandha ħsara: ir-ruħus tas-saħħa hija relattivament għolja, u spiss teħtieġ proċess ta’ ħażina wara; il-proprjetajiet materjali anizotropi jistgħu jaffectaw l-integrità strutturali; il-volum tal-bini huwa limitat, u l-veloċità tal-produzzjoni hija b’tajjeb għall-produzzjoni massiva.
Il-effiċjenza tal-materjal hija linja ċentrali li tiffranka l-ewlieni, speċjalment evidenti fil-proċessar ta’ metalli b’alta valur. Il-proċessar tradizzjonali tal-alliġi ta’ titanju jħallik il-biżża ħafna ta’ materjal ewlieni, filwaqt li l-manifattura addittiva tużaha aktar minn 95% tad-dħul tal-pulver. Din l-effiċjenza tikkoinċida mal-biżieżel tas-sostenibbiltà u tista’ tirreduċi l-ispiżi tal-materjali ewlenin fit-tul.
Fil-każ tat-trad-off bejn il-flessibbiltà tad-disinn u l-preċiżjoni, il-manifattura addittiva toqgħod f’applikazzjonijiet li jkollhom bżonn ta’ strutturi kompliċati: fil-qasam tal-aerospazju, tista’ tipproduċi ħażniet li ġew ottimizzati bil-topoloġija biex in-naqs it-tajba mingħajr ma jitlāħaq il-forza; fil-qasam mediku, tpermit li jinkisbu implanti għall-għadam li jkollhom pori biex iżżidu l-integrazzjoni tat-tessuti. Il-manifattura sussitutiva, min-negħed, toqgħod f’skenarji b’rekwiżiti rigidi ta’ preċiżjoni: bħal komponenti tal-mutur li jkollhom toleranzi ta’ mikron, u superfici ottiċi jew ta’ ħażna li jkollhom finitura ta’ spejlu.
Is-soluzzjonijiet ibbazzati tal-manifattura qed jidher bħala trend biex jiġu integrati l-benefiċji ta' kemm il-proċessi. Il-manifatturi li jikkunsideraw il-fut huma ħajjin iktar u iktar li jkombinaw it-tnejn: biex jużaw il-manifattura addittiva biex jipproduċu partijiet b’forma ħajja (near-net-shape) b’karatteristiċi komplessi, u mbagħad jużaw il-manifattura sussittriva biex jirrifinu l-erjieħ u l-interfaċċi kritiċi. Din il-modell sinerġiċu ibilanċja l-innovazzjoni u l-affidabbiltà, bħal-blades tat-turbina b’kanali għall-ħarig imprintati b’3D u bl-erjieħ immaġinati bil-CNC.
Minn firxa ta’ kunsiderazzjonijiet tas-sostenibbiltà, il-manifattura addittiva tappoġġja l-ekonomija ċirkulari, fejn il-pulvuri ririkuperati (bħal skrap ta’ alliżzi ta’ titanju) jistgħu jiġu rurilluminati f’sistemi magħluqa; filwaqt li r-rata tar-rikiclagġ tal-manifattura sussittriva qed tittejjeb, għadha tiffaċċja sfidi fir-rispett tas-separazzjoni tal-ħaġa tal-metall u r-restawr tal-proprjetajiet tal-materjal.
Li jirrigwarda t-trajectorja ta’ żvilupp futur, b’barru tal-biżniss tal-manifattura diġitali, il-għażla bejn il-proċessi addittivi u s-subtrattivi se tiddependi minn tliet fatturi ewlenin: il-kumplessità tal-parti (il-biżniss bejn il-libertà ġeometrika u s-sempliċità strutturali), il-biżniss tal-volum tal-produzzjoni (id-differenza bejn il-produzzjoni massiva u l-baċki personalizzati), u l-obbliġu tal-biżniss tas-sostenibbiltà (effiċjenza tal-materjal u indikaturi tal-impronta karbonika). Il-soluzzjonijiet ibridi probabbilment se jdominaw is-setturi b’valur għoli, filwaqt li skenarji speċifiċi ta’ applikazzjoni se jinclinaw lejn proċess wieħed biss. L-era tal-"jew/jew" qed titemm, u s-suċċess in dustrijali issa jinsab fit-tweġiba strateġika tat-tnejn il-proċessi.
EN