ထုတ်လုပ်မှုတွင် တစ်ယိုက်နီယမ်ပေါင်းစပ်၏ ပြောင်းလဲနေသော အခင်းအကျင်း

တီတာနီယမ်ပေါင်းစပ်မှုသည် အဆင့်မြင့်ထုတ်လုပ်မှု၏ မနှိုင်းယှဉ်နိုင်သော အခြေခံကျောက်တစ်ခုအဖြစ် ကြာမြင့်စွာ ရပ်တည်ခဲ့ပြီး အခြားသတ္တုများမှ ခြားနားစေသော ရှားပါးသော ဂုဏ်သတ္တိပေါင်းစပ်မှုအတွက် ဂုဏ်ပြုခံရသည်။ ၎င်း၏အားနှင့်အလေးချိန်အချိုးသည် သံမဏိထက် ၄၀ ဆယ်စုနှစ်များစွာကြာ ဒီလက္ခဏာတွေက ၎င်းကို တာဝန်အရေးပါတဲ့ နယ်ပယ်တွေမှာ အစားထိုးမရအောင် လုပ်ထားတာပါ။ လေကြောင်းအင်ဂျင်နီယာတွေဟာ ဂျက်အင်ဂျင် လေပြွန်အဖုံးတွေအတွက် Ti-6Al-4V လို တိတန်ပေါင်းစပ်မှုအပေါ် မှီခိုပြီး ၅၀၀ ဒီဂရီ ဆဲလ်စီယပ်ထက် ပိုတဲ့ အပူချိန် သို့သော်လည်း ၎င်း၏ ကျယ်ပြန့်စွာ အသုံးပြုမှုကို ဆက်လက်ပြီး အပြန်အလှန် ပိတ်ပင်နေသော အတားအဆီးများကြောင့် အတားအဆီးဖြစ်နေသည်။ ရူတီလလို့ခေါ်တဲ့ ထီတန်စိမ်းဟာ စွမ်းအင်သုံးပြီး သန့်ရှင်းတဲ့ ထီတန်စုပ်ပိုးကို ထုတ်လုပ်ဖို့ လိုအပ်ပြီး ဒါကို အစိတ်အပိုင်းတွေအဖြစ် ပုံသွင်းခြင်းဟာ မကြာခဏတော့ ပစ္စည်းအများစုကို ချေဖျက်ပါတယ်။ ဒီထိရောက်မှုမရှိမှုနဲ့အတူ လေကြောင်းနဲ့ အာကာသမှာ တိုးလာနေတဲ့ ဝယ်လိုအားကြောင့် ကမ္ဘာ့တင်တီးယမ် ကင်းမဲ့မှုကြောင့် ကုန်ကျစရိတ်ဟာ ပေါင်တစ်ပေါင် ဒေါ်လာ ၃၀ အထိ မြင့်တက်လာခဲ့ပြီး သတ္တုကို niche ကဏ္ဍတွေထဲမှာပဲ ထိန်းချုပ်ထားပြီး စားသုံးသူ အီလက်ထရွန်းနစ်၊ လျှ

ဒါပေမဲ့ မကြာသေးခင်က additive manufacturing (AM) မှာ တွေ့ရှိခဲ့တဲ့ တိုးတက်မှုတွေက ဒီအမြဲတမ်းရှိတဲ့ ပုံစံကို ပြောင်းပြန် ပြောင်းပြန် ဖြစ်စေနေပါတယ်။ 3D ပုံနှိပ်နည်းပညာများ (အထူးသဖြင့် Selective Laser Melting (SLM) နှင့် Binder Jetting (BJ) တို့သည် ရှုပ်ထွေးပြီး ကွန်ရက်ပုံစံနီးပါးရှိ titanium အစိတ်အပိုင်းများကို အနည်းဆုံးပစ္စည်းဆုံးရှုံးမှုဖြင့် မကြာခဏ ၁၀% ထက်နည်းသောနည်းဖြင့် ထုတ်လုပ်နိုင်ခြင်းဖြင့် ပြောင်းလဲမှုဖြစ်စေသော ဖြေရှင်းနည်းများအဖြစ် SLM သည် အချိုးအစားတိကျမှု ± 0.1mm အတွင်းရှိ အစိတ်အပိုင်းများကို တည်ဆောက်ခြင်းဖြင့် titanium powder အမှုန်များကို အလွှာလိုက်အလွှာရွေးချယ်ပျော်စေရန် စွမ်းအင်မြင့်သောအမျှင် laser (အဓိကအားဖြင့် 200-400 watt) ကိုအသုံးပြုသည်။ ဤနည်းလမ်းသည် အရိုးပေါင်းစည်းမှုကို မြှင့်တင်ရန် လူ့အသားမျှင်အရိုး၏ အပေါက်များ (အပေါက်များ ၃၀-၇၀%) ကို တုပသော ဂရိတ်စကတ်အစိတ်အပိုင်းများကဲ့သို့ ရှုပ်ထွေးသော အတွင်းပိုင်း တည်ဆောက်မှုရှိသည့် သိပ်သည်းမှုမြင့် (၉၉.၉%) အစိတ်အပိုင်းများ သို့မဟုတ် အစဉ်အလာ Binder Jetting သည် ပို၍ အသေးစားသော ချဉ်းကပ်မှုတစ်ခုကို ကမ်းလှမ်းသည်။ ၎င်းသည် အရည်ပလိုမီယားအဆက်ကို titanium powder ၏အိပ်ရာတစ်ခုပေါ်တွင် ချထားပြီး green အစိတ်အပိုင်းများကို ပြုလုပ်သည်။ ထို့နောက်အပြည့်အဝသိပ်သည်းမှုရရှိရန် အပူချိန်မြင့်မီးပြင်းဖ ဒီဖြစ်စဉ်ဟာ SLM ထက် ၃-၅ ဆ ပိုမြန်ပြီး အရေအတွက်မြင့် ထုတ်လုပ်မှုအတွက် ပိုသင့်တော်ကာ EV ဘက်ထရီအိမ်အဖုံးအဖုံးတွေ (သို့) အတောင်ပံကြမ်းပြင်တွေလို လေကြောင်းလက်အောက်ခံတွေလို ကားပိုင်းအစိတ်အပိုင်းတွေအတွက် အကောင်းဆုံးဖြစ်စေပါတယ်။

ဤစွမ်းရည်သည် စိတ်ကြိုက်ပြင်ဆင်ခြင်း၊ အလေးချိန်လျှော့ချခြင်း သို့မဟုတ် ဒီဇိုင်းအရည်အသွေးမြှင့်တင်ခြင်းကို လိုအပ်သော စက်မှုလုပ်ငန်းများအတွက် အထူးသဖြင့် တော်လှန်ရေးဆန်သည်။ ဇီဝဆေးပညာတွင် ကမ္ဘာ့အဆင့်မီ ဆေးကိရိယာကြီးမားသော Zimmer Biomet သည် လူနာတစ်ဦးချင်းစီ၏ CT scan ဒေတာများနှင့်ကိုက်ညီသော တုပ်ကိုင်တပ်ဆင်မှုများကို SLM ကို အသုံးပြု၍ ထုတ်လုပ်နေပါသည်။ ဤတုပ်ကိုင်တပ်ဆင်မှုများတွင် အရိုးကြီးထွားမှုကို အားပေးသည့် စိတ်ကြိုက်မျက်နှာပြင်အမာရွတ်များ ပါဝင်ပြီး စံသတ်မှတ်ထားသော တုပ်ကိုင်တပ်ဆင်မှုများနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက ခွဲစိတ်ချိန်ကို ၂၅% လျှော့ချပေးပြီး ခွဲစိတ်ပြီးနောက် နောက်ဆက်တွဲပြဿနာများကို ၄၀% အထိ လျှော့ချပေးနိုင်သည်။ လေကြောင်းလိုင်းများတွင် Boeing သည် ၎င်း၏ 787 Dreamliner တွင် သံမဏိပေါင်းစပ်ပြုလုပ်ထားသော အစိတ်အပိုင်းများကို အစားထိုးသည့် titanium ဘရက်ကက်များထက် ၃၀% ပိုမိုပေါ့ပါးသော 3D ပုံနှိပ်ထားသည့် တိုက်နီယမ်ဘရက်ကက် ၆၀၀ ကျော်ကို ပေါင်းစပ်ထားပါသည်။ ဤအလေးချိန်လျှော့ချမှုသည် လေကြောင်းလိုင်းများအတွက် အရေးပါသော အကျိုးကျေးဇူးဖြစ်စေသည့် လောင်စာဓာတ်ဆီအသုံးပြုမှု ၁.၅% တိုးတက်မှုကို ဖြစ်ပေါ်စေသည်။ စားသုံးသူနည်းပညာတွင်ပင် ကုန်အမှတ်တံဆိပ်များသည် ပြောင်းလဲမှုကို လက်ခံလာကြသည်- Casio ၏ G-Shock အမှတ်တံဆိပ်သည် သံမဏိပြုလုပ်ထားသော ဗားရှင်းများထက် ၂၀% ပိုမိုပေါ့ပါးပြီး ၃၀% ပိုမိုခိုင်ခံ့သော AM တိုက်နီယမ်ကိုယ်ထည်များပါသည့် နာရီများကို ရောင်းချနေပါသည်။ တရုတ်နည်းပညာကုမ္ပဏီ Xiaomi သည် Mix Fold 3 စမတ်ဖုန်း၏ ကိုယ်ထည်တွင် BJ ပုံနှိပ်ထားသော တိုက်နီယမ်ကို အသုံးပြုခဲ့ပြီး ခိုင်ခံ့မှုနှင့် ပါးလွှာသော ဒီဇိုင်းကို ဟန်ချက်ညီစေခဲ့သည်။ ဤစက်မှုလုပ်ငန်းများအတွက် AM သည် တိုက်နီယမ်ကို ဈေးနှုန်းချိုသာစေရုံသာမက ယခင်က မဖြစ်နိုင်ဟု ယူဆထားသော ဒီဇိုင်းဖန်တီးမှုများကိုပါ ဖွင့်လှစ်ပေးသည်။

ဤအပြောင်းအလဲကို ဦးဆောင်သည့် အဓိကအချက်မှာ AM ၏ အသက်သွေးကြောဖြစ်သော တိုက်တေနီယမ် မှုန့် ပြုပြင်ခြင်း၏ ကြီးထွားလာမှုဖြစ်သည်။ အစောပိုင်းကာလက တိုက်တေနီယမ် မှုန့်များသည် ပုံသဏ္ဍာန်မမှန်ခြင်းနှင့် အမှုန့်အရွယ်အစားများ မတည်ငြိမ်ခြင်းတို့ကြောင့် စီးဆင်းမှု အားနည်းခြင်းနှင့် မတည်ငြိမ်သော ပရင့်ထုတ်လုပ်မှုရလဒ်များကို ဖြစ်ပေါ်စေခဲ့သည်။ ယနေ့အခါ ပလာစမာ အက်တိုမိုက်ဇေးရှင်းနှင့် ဂက်စ် အက်တိုမိုက်ဇေးရှင်းကဲ့သို့ နည်းပညာများသည် မှုန့်များ၏ လုံးဝန်းမှုကို တော်လှန်ပြောင်းလဲပေးခဲ့ပြီး SLM အတွက် အများအားဖြင့် 15–45μm အတွင်း အမှုန့်အရွယ်အစား ဖြန့်ကျက်မှုကို တိကျစွာ ထိန်းချုပ်နိုင်သည့် နည်းပညာများက ပုံမှန်အတိုင်း စီးဆင်းနိုင်သော ချောမွေ့သည့် လုံးဝန်းသော အမှုန့်များကို ထုတ်လုပ်ပေးနိုင်ခဲ့သည်။ ထို့ကြောင့် ပုံမှန်အတိုင်း ထူသိပ်မှုရှိစေပြီး အပေါက်အပြဲများကဲ့သို့ ပရင့်ထုတ်လုပ်မှု ချို့ယွင်းချက်များကို လျော့နည်းစေသည်။ ထို့အပြင် CNC စက်သုံး အပိုင်းအစများ၊ လေကြောင်း စက်မှုလုပ်ငန်းမှ အပိုင်းအစများနှင့် ဆေးဘက်ဆိုင်ရာ ပစ္စည်းများကိုပါ ပြန်လည်အသုံးပြုနိုင်သော တိုက်တေနီယမ် မှုန့်များ ပေါ်ပေါက်လာခြင်းသည် ကုန်ကျစရိတ်နှင့် ရေရှည်တည်တံ့မှုဆိုင်ရာ စိုးရိမ်မှုများကို ဖြေရှင်းပေးနိုင်ခဲ့သည်။ Kyhe Technology ကဲ့သို့ ကုမ္ပဏီများသည် ပြန်လည်အသုံးပြုနိုင်သော အပိုင်းအစများကို အဆင့်မြင့် AM မှုန့်အဖြစ် ပြုပြင်နိုင်သည့် နည်းပညာများကို ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်စေခဲ့ပြီး ပစ္စည်းကုန်ကျစရိတ်ကို 40–60% အထိ လျှော့ချနိုင်ခဲ့ပြီး မီးရှို့ပစ်သည့် မီးဖိုများမှ မီးရှို့မှုများကို လျှော့ချကာ ကမ္ဘာလုံးဆိုင်ရာ စက်ဝိုင်းပုံ စီးပွားရေးစနစ် စီမံကိန်းများနှင့် ကိုက်ညီစေခဲ့သည်။

သို့ရာတွင် တီထွင်မှုများကို ကျယ်ပြန့်စွာ အသုံးပြုရာတွင် အခက်အခဲများ ရှိနေဆဲဖြစ်သည်။ တိုင်တေနီယမ်သည် အောက်ဆီဂျင်နှင့် အလွန်တုံ့ပြန်လွယ်သောကြောင့် အိုင်းနတ်(စ်) အာဂွန် သို့မဟုတ် နိုက်ထရိုဂျင် ပတ်ဝန်းကျင်တွင် ပရင့်(စ်)ထုတ်ရန် လိုအပ်ပြီး အောက်ဆီဂျင် ပမာဏ အလွန်နည်းပါးစေရန် (၀.၁% အောက်) ထိန်းသိမ်းရန် အထူးပြု၊ ဈေးကြီးသော ကိရိယာများ လိုအပ်ပါသည်။ ပရင့်(စ်)ထုတ်ပြီးနောက် လုပ်ငန်းစဉ်များသည် ကန့်သတ်ချက်တစ်ခုအဖြစ် ရှိနေဆဲဖြစ်ပြီး ပရင့်(စ်)ထုတ်ထားသော တိုင်တေနီယမ် အစိတ်အပိုင်းအများစုသည် ကျန်ရှိသော ဖိအားများကို ဖယ်ရှားရန် အပူကုသမှု လိုအပ်ပြီး နောက်ပိုင်းတွင် နောက်ဆုံး မျက်နှာပြင်အဆင့်ကို ရရှိစေရန် စက်ဖြင့် ကိရိယာဖြင့် ဖြတ်တောက်ခြင်း သို့မဟုတ် မှန်ကန်ခြင်းများ လိုအပ်ပါသည်။ ၎င်းတို့သည် စုစုပေါင်း ထုတ်လုပ်မှု အချိန်နှင့် ကုန်ကျစရိတ်၏ ၃၀ မှ ၅၀% အထိ ကိုယ်စားပြုနိုင်ပါသည်။ ထို့အပြင် အရည်အသွေး ထိန်းချုပ်မှုသည် ရှုပ်ထွေးနေဆဲဖြစ်ပြီး မိုက်ခရိုကရက်(စ်)ကဲ့သို့ အနုအဆုံး ချို့ယွင်းချက်များသည် ပစ္စည်း၏ စွမ်းဆောင်ရည်ကို ထိခိုက်စေနိုင်ပြီး ကွန်ပျူတာ တိုမိုဂရပ်ဖီ (CT) စကင်နင်းကဲ့သို့ အဆင့်မြင့် စစ်ဆေးမှုကိရိယာများကို လိုအပ်ပါသည်။

စက်မှုလုပ်ငန်းအတွင်း ယခုအခါ AM လုပ်ငန်းစဉ်တစ်ခုလုံးကို ရိုးရှင်းလွယ်ကူစေရန် စုစည်းထားသော ဖြေရှင်းနည်းများ ဖွံ့ဖြိုးရေးကို အာရုံစိုက်လျက်ရှိပါသည်။ ပိုမိုကောင်းမွန်သော ဓာတုဖွဲ့စည်းမှုဖြင့် အောက်ဆီဂျင်အပေါ် အားနည်းမှုကို လျော့နည်းစေရန် တိုက်တေနီယမ် ပေါင်းစပ်များကို ဖန်တီးရန် ပါရဂူများက ကြိုးပမ်းနေကြပြီး AI မှ မောင်းနှင်ထားသော လုပ်ငန်းစဉ် စောင့်ကြည့်စနစ်များက စက္ကန့်တိုင်း ဆင်ဆာဒေတာများကို အသုံးပြု၍ ပရင့်ထုတ်လုပ်မှုအတွင်း ချို့ယွင်းချက်များကို ရှာဖွေဖြေရှင်းပေးနေပါသည်။ EOS ကဲ့သို့သော ကုမ္ပဏီများသည် AM စက်များကို အလိုအလျောက် နောက်ပိုင်းလုပ်ငန်းစဉ်များနှင့် ပေါင်းစပ်၍ အဆက်မပြတ် ထုတ်လုပ်မှုလိုင်းတစ်ခု ဖန်တီးပေးသည့် “print-to-part” ဖြေရှင်းနည်းများကို ဦးဆောင်ဖြေရှင်းပေးနေပါသည်။ ထို့အတူ ASTM International ကဲ့သို့သော စံချိန်စံညွှန်းအဖွဲ့အစည်းများသည် ထုတ်လုပ်သူများအကြား ယုံကြည်မှုတည်ဆောက်ရန် AM တိုက်တေနီယမ် မှုန့်နှင့် အစိတ်အပိုင်းများအတွက် တစ်သမတ်တည်းသော စံသတ်မှတ်ချက်များ ချမှတ်ရန် အလုပ်လုပ်နေပါသည်။

လမ်းကြောင်းသည် ရှင်းလင်းပါသည် - ဤနည်းပညာများ ကြီးထွားလာသည်နှင့်အမျှ တိုက်တေနီယမ် ပေါင်းစပ်မှုများသည် ဈေးကွက်အသုံးပြုမှုများတွင် ပိုမို၍ ဝင်ရောက်လာမည်ဖြစ်သည်။ လျှပ်စစ်ကားများတွင် AM တိုက်တေနီယမ်သည် ဘက်ထရီ အနှံ့အပြား၏ အလေးချိန်ကို လျော့ကျစေပြီး ဘေးကင်းလုံခြုံမှုကို စွန့်လွှတ်စေခြင်းမရှိဘဲ အကွာအဝေးကို တိုးချဲ့ပေးနိုင်သည်။ နေရောင်ခြည်စွမ်းအင်နှင့်ဆိုင်သော စွမ်းအင်များတွင် ၎င်းသည် ပင်လယ်ပြင်တွင် တည်ဆောက်ထားသော လေတိုက်စက်များအတွက် ဓာတ်တိုးမခံသည့် အစိတ်အပိုင်းများကို ဖန်တီးနိုင်သည်။ တစ်ချိန်က အဆင့်မြင့်လုပ်ငန်းများတွင်သာ အသုံးပြုခဲ့ရသော ပစ္စည်းသည် ပိုမိုကောင်းမွန်သော အစိတ်အပိုင်းများကို ဖန်တီးခြင်းသာမက ပိုမိုထိရောက်သော၊ စက်မှုလုပ်ငန်း စနစ်တစ်ခုကို တည်ဆောက်ခြင်းဖြင့် အများပြည်သူအသုံးပြုနိုင်သော အဆောက်အဦအဖြစ်သို့ ပြောင်းလဲလာမည်ဖြစ်ပြီး ထုတ်လုပ်မှု၏ ထိရောက်မှုနှင့် ပြန်လည်အသုံးပြုနိုင်သော မှုန့်များ၏ ရေရှည်တည်တံ့မှုတို့ကြောင့် ဖြစ်ပါသည်။ တိုက်တေနီယမ်၏ နောက်ထပ်အခန်းကဏ္ဍသည် ပိုကောင်းသော အစိတ်အပိုင်းများကို ဖန်တီးခြင်းသာမက ပိုမိုထိရောက်ပြီး စက်မှုလုပ်ငန်း စနစ်တစ်ခုကို တည်ဆောက်ခြင်းဖြစ်ပါသည်။