အပိုထည့်ခြင်းနည်းလမ်းဖြင့် ထုတ်လုပ်ခြင်းနင့် အပိုများကို ဖယ်ရှားခြင်းနည်းလမ်းဖြင့် ထုတ်လုပ်ခြင်း – အဓောက်ခြားနားချက်များနင့် စက်မှုလုပ်ငန်းဆိုင်ရာ အသုံးချမှုများ

ထုတ်လုပ်မှုနည်းပညာများ၏ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုသည် အဓောက်ခြားနားသော နည်းလမ်းနှစ်မျေားကို ဖန်တီးပေးခဲ့သည် – အပိုထည့်ခြင်းနည်းလမ်းဖြင့် ထုတ်လုပ်ခြင်း (AM) နှင့် အပိုများကို ဖယ်ရှားခြင်းနည်းလမ်းဖြင့် ထုတ်လုပ်ခြင်း။ ဤနည်းလမ်းနှစ်မျေားသည် လုပ်ဆောင်နိုင်သော အစိတ်အပိုင်းများကို ထုတ်လုပ်ရန် ရည်ရွယ်ထားသော်လည်း ၎င်းတို့၏ နည်းလမ်းများ၊ စွမ်းရည်များနင့် ကန့်သတ်ချက်များသည် အလွန်ကွဲပြားမှုများ ရှိပါသည်။

အပိုမှုန်းထုတ်လုပ်ခြင်းသည် ပစ္စည်းများကို ဖယ်ရှားခြင်းဖြင့် တိကျမှုကို ရရှိပါသည်။ ဤလုပ်ငန်းစဉ်သည် အခဲပစ္စည်းများ (ဥပမါ- သံလေးများနှင့် ပလပ်စတစ်ပြားများ) မှ စတင်ပြီး ကွန်ပျူတာနံပါတ်စီမံချက် (CNC) စက်မှုလုပ်ငန်း၊ မိုင်လ်လင်းနှင့် လက်သုံးစက်မှုလုပ်ငန်းတို့ကဲ့သို့သော နည်းလမ်းများကုန်း ပစ္စည်းများကို စနစ်တကျ ဖယ်ရှားကာ လိုအပ်သော ပုံသဏ္ဍာန်ကို ရရှိစေပါသည်။ ဤလုပ်ငန်းစဉ်သည် အောက်ပါ အားသာချက်များကို ပေးစေပါသည်- မျော့မျော့ပါးပါး မျက်နှာပြင်အရည်အသွေးကောင်းများ ရရှိပါသည်၊ အတိုင်းအတာ တိကျမှုများ မြင့်မားပါသည် (±0.025 mm အထိ သည်းခံနိုင်မှုရှိပါသည်)၊ ပိုမိုကောင်းမွန်သော စက်မှုဂုဏ်သတ္တိများကို ပေးစေသည့် အမျှတသော အစေးအနေအထားများရှိသော ဝန်ကို ထောက်ပံ့ပေးသည့် မျက်နှာပြင်များ၊ နည်းပညာများသည် လုပ်ငန်းစဉ်များတွင် အသုံးများပါသည်။ သို့သော် အားနည်းချက်များလည်း ရှိပါသည်- ပစ္စည်းများ အလွန်များစွာ ဖုန်းစေပါသည် (ရှုပ်ထွေးသော တိတေးနီယမ်အထောက်အပံ့ပုဒ်များအတွက် အမှုန်းနှုန်းသည် ၉၀% အထိ ရှိနိုင်ပါသည်)၊ ပုံသဏ္ဍာန်များအတွက် ကန့်သတ်ချက်များ ရှိပါသည် (ဥပမါ- အတွင်းပိုင်း ပိုက်လိုဏ်းများနှင့် ဇယားဖွဲ့စည်းများကို အများအားဖြင့် မှုန်းထုတ်လုပ်နိုင်ပါသည်)၊ တိတေးနီယမ်ကဲ့သို့သော မာကြောသော ပစ္စည်းများကို လုပ်ဆောင်ရာတွင် ကိရိယာများ မျှော့လေးမှုသည် မြန်မြန်ဖြစ်ပါသည်။ ထို့ကြောင့် ထုတ်လုပ်မှုစရိတ်များ မြင့်တက်လာပါသည်။

အကောင်စုပုံစဥ်နည်း (Additive manufacturing) သည် အလွှာလွှာခြင်းဖြင့် အစိတ်အပိုင်းများကို တည်ဆောက်ပါသည်။ ဒစ်ဂျစ်တယ်မော်ဒယ်များအပေါ်တွင် အခြေခံ၍ သံမဏိမှုန်များ သို့မဟုတ် ပေါလီမာများကဲ့သို့သော ပစ္စည်းများကို အလွှာလွှာစီထားခြင်းဖြင့် အစိတ်အပိုင်းများကို ဖန်တီးပါသည်။ အရေးကြီးသော နည်းပညာများတွင် ရွေးချယ်သော လေဆာအကူအညီဖြင့် အရည်ပေါက်စေခြင်း (Selective Laser Melting - SLM)၊ ပေါင်းစည်းထုတ်လုပ်မှု မော်ဒယ်လင်း (Fused Deposition Modeling - FDM) နှင့် ဘိန်ဒာဂ်လေးတင်နည်း (Binder Jetting - BJ) တို့ ပါဝင်ပါသည်။ ၎င်း၏ အဓိက အားသာချက်များမှာ အသုံးပြုသည့် ပစ္စည်းအနည်းငယ်သာ စွန့်ပစ်ရသည့် အနီးစပ်ဆုံး ပုံစံဖြင့် ထုတ်လုပ်နိုင်ခြင်း (စွန့်ပစ်နှုန်း ၅% ထက်နည်းသည်)၊ အကန့်အသတ်မဲ့ ဒီဇိုင်းလွတ်လပ်မှု (သဘောတော်မှုန်းများ၊ အတွင်းပိုင်း အခေါင်းများနှင့် လေးချိန်နည်းသည့် ဇလ်လီ ဖွဲ့စည်းမှုများကို ထုတ်လုပ်နိုင်ခြင်း) နှင့် အမြန်နမူနာထုတ်လုပ်မှုနှင့် အထူးပြုထုတ်လုပ်မှုများကို အကောင်အထည်ဖော်နိုင်ခြင်း (ဥပမါ- လူနာတစ်ဦးချင်းစီအတွက် အထူးပြုထုတ်လုပ်ထားသော ဆေးဘက်ဆိုင်ရာ အစိတ်အပိုင်းများ) တို့ဖြစ်ပါသည်။ သို့သော် အားနည်းချက်များလည်း ရှိပါသည်- မျက်နှာပုံများသည် အများအားဖြင့် မျော့နေပြီး နောက်ဆုံးပေါ် အဆင့်များ လုပ်ဆောင်ရန် လိုအပ်ပါသည်။ ပစ္စည်းများ၏ ဂုဏ်သတ္တိများသည် အားနည်းချက်များ ပေါ်ပေါက်စေနိုင်ပြီး ဖွဲ့စည်းမှုအားကောင်းမှုကို ထိခိုက်နိုင်ပါသည်။ ထုတ်လုပ်မှုအရွယ်အစားသည် ကန့်သတ်ခံရပြီး ထုတ်လုပ်မှုအမြန်နှုန်းသည် အများအားဖြင့် ထုတ်လုပ်မှုအရွယ်အစားကြီးများအတွက် နှေးကွေးပါသည်။

ပစ္စည်းအသုံးချမှု ထိရောက်မှုသည် နောက်ဆုံးပေါ် သတ္တုများကို အသုံးပြုသည့် လုပ်ငန်းစဉ်တွင် အထူးသဖြင့် ထင်ရှားသည့် နောက်ဆုံးပေါ် သတ္တုအစိတ်အပိုင်းများ အကြား အရေးကြီးသည့် ကွဲပြားမှုဖြစ်သည်။ ရှေးရိုးစွဲ တိတေနီယမ် အသုံးပြုသည့် စက်မှုလုပ်ငန်းတွင် သတ္တုအစိတ်အပိုင်းများ အများအပြား စွန့်ပစ်ခံရပြီး အပိုများသည် အသုံးပြုသည့် အများအားဖြင့် ၉၅ ရှိသည်။ ဤထိရောက်မှုသည် စွမ်းအင်ခြောက်သည့် ရည်မှန်းချက်များနှင့် ကိုက်ညီပြီး ရှည်လျားသည့် အချိန်ကြာမှုတွင် သတ္တုအစိတ်အပိုင်းများ ဝယ်ယူရန် ကုန်ကျစွမ်းကုန်များကို လျှော့ချနိုင်သည်။

ဒီဇိုင်းအတွက် လွတ်လပ်မှုနှင့် တိကျမှုအကြား အလဲအလှယ် အချက်အလက်များတွင် အပိုများသည် ရှုပ်ထွေးသည့် ဖွဲ့စည်းပုံများ လိုအပ်သည့် အသုံးပြုမှုများတွင် ထိရောက်မှုရှိပါသည်။ လေကြောင်းနှင့် အာကာသ နယ်ပယ်တွင် အလေးချိန်ကို လျှော့ချပေးပြီး အားကို မှုန်းမှုမရှိစေရန် တည်နေရာအလိုက် အကောင်းဆုံးဖွဲ့စည်းထားသည့် ချောင်းများကို ထုတ်လုပ်နိုင်ပါသည်။ ဆေးဘက်နယ်ပယ်တွင် အရေပ်များ ပေါင်းစည်းမှုကို အားပေးရန် အားကောင်းသည့် အရေပ်များ ထုတ်လုပ်နိုင်ပါသည်။ အနောက်တွင် အပိုများသည် တိကျမှု လိုအပ်ချက်များ များစွာရှိသည့် အသုံးပြုမှုများတွင် အဓိက အသုံးပြုသည်။ ဥပမါ- မိုက်ခရွန်အဆင့် သိမ်းဆည်းမှုများ လိုအပ်သည့် အင်ဂျင်အစိတ်အပိုင်းများနှင့် မှန်ကွက်အဆင့် အမျှင်များ သို့မဟုတ် အပိုင်းအစိတ်များ လိုအပ်သည့် အလင်းနှင့် အပိုင်းအစိတ်များ အသုံးပြုမှုများဖြစ်သည်။

ဟိုက်ဘရစ်ထုတ်လုပ်မှုဖြေရှင်းနည်းများသည် နှစ်များစွာကြာမှ အားသာချက်များကို ပေါင်းစပ်သည့် လာမည့်ခေတ်များ၏ လုပ်ဆောင်မှုအဖြစ် ပေါ်ပေါက်လာပါသည်။ ရှေးနောက်မှမှန်ကန်စွာ စဉ်းစားသော ထုတ်လုပ်သူများသည် ဒီလုပ်ဆောင်မှုနှစ်များကို ပိုမိုမျှော်မှန်း၍ ပေါင်းစပ်လုပ်ဆောင်လျက်ရှိကြသည်- အထူးသဖြင့် အထုပ်ထည့်မှုထုတ်လုပ်မှု (additive manufacturing) ဖြင့် ရှုပ်ထွေးသော အစိတ်အပိုင်းများပါရှိသည့် အနီးစပ်ဆုံးအရွယ်အစားရှိသည့် အစိတ်အပိုင်းများကို ထုတ်လုပ်ပြီးနောက် အရေးကြီးသည့် မျက်နှာပြင်များနှင့် ချိတ်ဆက်မှုများကို အတိအကျ ပြင်ဆင်ရန်အတွက် အထုတ်ထုတ်မှုထုတ်လုပ်မှု (subtractive machining) ကို အသုံးပြုခြင်းဖြစ်သည်။ ဤအပေါင်းစပ်မှုဖြေရှင်းနည်းသည် တီထွင်ဖန်တီးမှုနှင့် ယုံကြည်စိတ်ချရမှုကို ဟန်ချက်ညီစေပါသည်။ ဥပမါ- ၃ မျှော်ဝေးပုံစံဖြင့် ဖန်တီးထုတ်လုပ်ထားသည့် အအေးခံပေါက်ကွဲမှုများ (cooling channels) ပါရှိသည့် တာဘိုင်းဘလေးဒ်များနှင့် CNC ဖြင့် အတိအကျ ပြင်ဆင်ထားသည့် လေပုံပြင်စိတ်အစိတ်အပိုင်းများ (airfoils) တို့ဖြစ်သည်။

ရှေးနောက်မှမှန်ကန်စွာ စဉ်းစားသည့် စွမ်းအင်ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုများအရ အထုပ်ထည့်မှုထုတ်လုပ်မှု (additive manufacturing) သည် ပြန်လည်အသုံးပြုနိုင်သည့် စီစဥ်မှု (circular economy) ကို အားပေးပေးပါသည်။ ဥပမါ- တိုင်တေနီယမ်အသုံးပြုပြီး ဖောက်ထွင်းထုတ်လုပ်ထားသည့် အမှုန်များကို ပိတ်ထားသည့် စနစ်များ (closed-loop systems) တွင် ပြန်လည်အသုံးပြုနိုင်သည်။ အထုတ်ထုတ်မှုထုတ်လုပ်မှု (subtractive manufacturing) ၏ ပြန်လည်အသုံးပြုနိုင်မှုနှုန်းသည် တိုးတက်လာသော်လည်း သံမှုန်များကို ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာခြင်းနှင့် ပစ္စည်း၏ ဂုဏ်သတ္တိများကို ပြန်လည်ရယူခြင်းတို့တွင် စိန်ခေါ်မှုများကို အဆက်မပြတ် ရင်ဆိုင်နေရသည်။

အနာဂတ်ဖွံ့ဖြိုးရေးလမ်းကြောင်းနှင့်ပတ်သက်၍ ဒစ်ဂျစ်တယ်ထုတ်လုပ်မှုနည်းပညာများ တိုးတက်လာခြင်းနှင့်အတူ အပေါင်းလုပ်စဉ် (additive) နှင့် အနုတ်လုပ်စဉ် (subtractive) တွင် ရွေးချယ်မှုသည် အောက်ပါအခြေခံအချက်သုံးခုပေါ်တွင် မူတည်လိမ့်မည်- အစိတ်အပိုင်း၏ရှုပ်ထွေးမှုအဆင့် (ပုံသဏ္ဍာန်အရ လွတ်လပ်မှုနှင့် ဖွဲ့စည်းပုံအရ ရှင်းလင်းမှုကြား အလဲအလှယ်), ထုတ်လုပ်မှုပမာဏလိုအပ်ချက်များ (အများအားဖြင့် ထုတ်လုပ်ခြင်းနှင့် အထူးပြုထုတ်လုပ်သည့် အုပ်စုများကြား ကွာခြားမှု) နှင့် ရေရှည်တည်တံ့မှုဆိုင်ရာ လိုအပ်ချက်များ (ပစ္စည်းအသုံးပြုမှု ထိရောက်မှုနှင့် ကာဗွန်အနေအထား ညွှန် indicators)။ အများအားဖြင့် တန်ဖိုးမြင့်သည့် စက်မှုနယ်ပယ်များတွင် ရောင်းစပ်ဖြေရှင်းနည်းများ (hybrid solutions) က အဓိကဖြစ်လာမည်ဖြစ်ပြီး အထူးသဖြင့် အသုံးပြုမှုအခြေအနေများတွင် လုပ်စဉ်တစ်ခုတည်းကို အသုံးပြုမည်ဖြစ်သည်။ "တစ်ခုသို့မဟုတ် တစ်ခု" ဟူသည့်ခေတ်သည် အဆုံးသတ်လုန်းနေပြီဖြစ်ပြီး စက်မှုနယ်ပယ်တွင် အောင်မှုရရှိရန်မှု အခုအခါ လုပ်စဉ်နှစ်ခုကို ဌာနေအရ ပေါင်းစပ်အသုံးပြုခြင်းပေါ်တွင် မှီတည်နေပါသည်။