اختصاصی بسپار/ ده مزیت استفاده از چاپگرهای سه بعدی
ترجمه و تولید محتوا در بسپار/ ایران پلیمر به دنبال تغییر در روش تولید خود هستید؟ تولید افزودنی (Additive manufacturing) قادر به ساده کردن فرایندهای شما، تولید محلی، کاهش هزینه ها و ادغام زیست پایداری در تولیدات شماست. در این مقاله Ricoh 3D ده دلیل برتر خود در مورد استفاده از پدیده انقلابی پرینت سه بعدی را به اشتراک می گذارد.
1- زمان چرخش سریع
تولید افزودنی (AM) تاثیر زیادی بر زنجیره های تامین دارد. یکی از بزرگترین مزایای AM این است که قطعات را می توان بر حسب نیاز، به سرعت و با هزینه کم تولید نموده و به جای چندین هفته، طی چند روز آن را ارسال کرد.
همچنین پرینت سه بعدی می تواند ریسک تولید را، از لحاظ وابستگی به تامین کننده یک قطعه خاص، کم نموده؛ همچنین در آینده در صورت نیاز قطعات یدکی به سادگی توسط داده های دیجیتال قابل تولید بوده و دیگر نیازی به انبارداری گران قیمت و بزرگ نخواهد بود. اینجا در Ricoh 3D، ما با مشتریانی مانند Groupe SEB ، تولید کننده دستگاه قهوه ساز KRUPPS، کارمی کنیم و از تامین قطعات یدکی تا ده سال آینده برای آنها اطمینان داریم.
با این حال AM تنها برای تولید نمونه های اولیه و قطعات نهایی نیست. بسیاری از قطعات و اتصالات سفارشی توسط این روش و بدون استفاده از از ابزارهای گران قیمت طراحی و تولید می باشند.
2- آزادی در طراحی
آزادی در طراحی توسط پرینت سه بعدی، با هیچ فناوری تولید دیگری قابل مقایسه نیست. این ویژگی به همراه نرم افزار بهینه سازی خاص AM، قادر به خلق اشکال ارگانیک و هندسه های پیچیده ای است که تا پیش از آن غیر ممکن می نمود. محدودیت های آن بسیار کم است- تقریبا هر چیزی که در CAD قابل تصور است را می توان پرینت نمود.
این موضوع جهش بزرگی از روش شناسی طراحی برای تولیدکننده (DFM)، که طراحان را تشویق به حذف مشکلات تولید و حداقل کردن هزینه ها می کرد، می باشد. نسل بعدی مهندسان بر روی طراحی برای AM (DfAM) کار کرده و به طور پیش فرض از نرم افزار generative design استفاده خواهند کرد که همخوانی خوبی با AM دارد.
با DfAM، می توان قطعات را به گونه ای ریشه ای بازطراحی کرد تا اتصالات محکم تر شده و هزینه ها کاهش یابد، در عین حال تعمیرات و عملکرد قطعه نیز بهبود می یابد.
3- سفارشی سازی
امروزه بیش از هر زمانی مشتریان به دنبال رویکردهای شخصی بوده و AM به تولیدکنندگان کمک می کند تا در این مسیر قدم بردارند. در حال حاضر بخش خودرو پیرو این روند است، برای مثال فولکس واگن در سال حدود صد هزار قطعه مانند دسته دنده را به صورت سفارشی تولید می کند. مهندسان ما همچنین بر روی کاربردهای سفارشی پیشرفته، مانند نمونه های اولیه صندلی های پیشرفته راننده متناسب با شکل و فیزیولوژی او، کار می کنند. انعطاف AM آن را به وسیله ای مقرون به صرفه و آسان برای سفارشی سازی در مقیاس بزرگ تبدیل کرده است.
4- بسته کوچک/ تولید و نمونه سازی اولیه با حجم کم
پرینت سه بعدی برای مدت ها وسیله ای محبوب برای نمونه سازی اولیه بود؛ این محبوبیت به دلیل قابلیت طراحی های مکرر با هزینه کم و زمان کوتاه (چند روز به جای چند ماه) بود. این موضوع به حقیقتی برای تولید قطعات بدون نیاز به ابزارآلات صلب، گران قیمت و کند تبدیل شد. این فناوری قادر به تولید هرچیزی تنها با فشار یک دکمه می باشد.
بااستفاده از AM، صرف نظر از پیچیدگی و تعداد قطعات، قیمت ها تقریبا ثابت است. این ویژگی AM را به باصرفه ترین روش تولید، در مواقعی که تولید در حجم کم و نمونه سازی اولیه مورد نیاز است، تبدیل می کند. در همه پروژه ها یک نقطه حجمی وجود دارد که در آن تولید قطعات تکرارپذیر با روش های سنتی از نظر هزینه مقرون به صرفه می شود، اما با پیشرفت در فناوری و مواد، پرینت سه بعدی بیش از پیش به ابزار تولید واقعی و صنعتی نزدیک می شود.
5- محیط زیست
پرینت سه بعدی تنها روش تولیدی است که فقط از ماده لازم برای تولید قطعه استفاده می کند. پرینت بر حسب تقاضا و همچنین بازیافت مواد از دیگر ویژگی های این روش هستند که به حرکت به سمت اقتصاد چرخشی کمک می کنند. ظرفیت خاص پرینت سه بعدی برای ادغام قطعات به تعداد کمتر و یا حتی تک قطعه، به معنای مونتاژ کمتر، اتصالات کمتر و راه های ساده تر برای بازیافت می باشد.
اما زیست پایداری ذاتی AM فراتر از فرایند پرینت می باشد- حذف نیاز به انبارش صدها قطعه و مصرف انرژی، زمان و نیروی کار مربوط به انبارداری، تاثیر بسزایی از نظر مالی و محیط زیستی می گذارد. اساسا، قطعات AM در محل تولید شده و بنابراین نیاز به ارسال به هزاران مایل دورتر نداشته، بنابراین میزان انتشار CO2 نیز کاهش می یابد.
6- توسعه مواد
اولین پرینترهای سه بعدی محدود به تولید نمونه های اولیه مواد با کاربردهای محدود بودند، اما بازیگران کلیدی چون BASF وارد بازار شده و بنابراین همواره تعداد مواد متناسب با قطعات نهایی افزایش می یابد. این موضوع مهندسان را قادر به انتخاب از گستره وسیعی از مواد – از مواد مهندسی مانند PP تا بسپارهای کارای بالا مانند PEEK، و فلزات و حتی در حال حاضر برخی چندسازه ها – می کند. امروزه صنعت گستره وسیعی از مواد را در اختیار داشته که متناسب با کاربردهای مختلف بوده و مقیاس پذیری AM را افزایش می دهند.
7- سرعت
توانایی تولید سریع قطعات همواره از اصول پرینت سه بعدی بوده است. با حذف وابستگی به ابزار گران قیمت و وقت گیر، اکنون تولید قطعات در چند ساعت ممکن شده است. دفاتر پشتیبانی ویژه تعداد زیادی از فناوری ها و سیستم های پیچیده را پیشنهاد می دهد که حتی برخی قادر به شروع تولید در همان لحظه می باشند.
این سرعت عمل چرخه پیشرفت تولید را پربارتر و تشویق به فرایند طراحی تکراری کرده، از اتلاف زمان حین تولید به مقدار زیادی جلوگیری کرده و به سرعت سرمایه در گردش را آزاد می کند.
اثرات زمان بر بازاررا نباید دست کم گرفت- در حالی که 79 درصد محصولات به تاریخ عرضه خود نمی رسند، شرکت ها موقعیت خوبی برای استفاده از پرینت سه بعدی به منظور افزایش فروش و سود خود دارند. همیشه برای تولید نسخه ها و نمونه های اولیه پرینتی، استفاده از پرینت سه بعدی سریع ترین گزینه، بدون محدودیت های مربوط به سفارشات حداقلی یا نسخه های کم، بوده است.
8- دسترسی
هنگامی که پرینت سه بعدی در دهه 80 برای اولین بار معرفی شد، به طور اخص به عنوان یک فرایند گران قیمت برای تولید نمونه های اولیه دیده می شد. از آن زمان ما پیشرفت های زیادی در ماشین ها و مواد را داشته ایم که منجر به تنوع در فرایندهای مختلف شده و همچنین فرایند را مقرون به صرفه می کند. با افزایش سفارش و سرمایه گذاری شرکت در این فناوری جدید، AM توانسته است فناوری خود را از نمونه اولیه به تولید در مقیاس کوچک تغییر دهد.
پرینت سه بعدی توجه گروه بزرگی از مصرف کنندگان خانگی را نیز به خود جلب کرده است. این گروه از علاقمندان در سالهای اخیر بسیار زیاد شده اند؛ با ارتباط طراحان به اشخاص و شرکت ها می توان بازار خوب و ارزانی برای پرینترهای خانگی به وجود آورد.
این فناوری به هر مصرف کننده ای، حتی آنها که در CAD کم و یا بی تجربه هستند، اجازه دسترسی به فایل های موجود در وب سایت هایی مانند Thingiverse را می دهد؛ این بدان معناست که هر طراحی موجود از قبل را می توان توسط هر فرد یا ماده ای تولید نمود.
9- مقرون به صرفه
پرینت سه بعدی از لحاظ قیمت برای تولید یک قطعه و یا تولید یک بچ کوچک بی همتاست. اغلب قیمت قطعه یک بار مصرف نسبت به فناوری های سنتی مانند قالب گیری تزریقی، به دلیل هزینه سرمایه گذاری اولیه و ابزار کم آن، به طور قابل ملاحظه ای پایین تر است. این بدان معناست که هزینه ساعتی کارگری و مواد اولیه بسیار پایین تر است. فناوری های تولید سنتی در مورد تولید در حجم های بالا و صنعتی توجیه پذیر خواهند بود.
10- نوآوری
افزایش آگاهی درباره AM به معنای افزایش تقاضای بازار و مشتریان برای اشکال ارگانیک و راه حل های سفارشی سازی نوآورانه می باشد. توانایی بازطراحی نه تنها مشوقی برای نوآوری در قطعه است بلکه پتانسیلی برای مدیریت قطعه و زنجیره تامین آن می باشد. تنها صنایعی که به طور فعالانه با این فناوری درگیر شده اند می توانند به مزایای کامل آن و رضایت مشتریانشان دست یابند.
