الطباعة باستخدام الحاسب الآلي (CNC) مقابل الطباعة ثلاثية الأبعاد للنماذج الأولية الوظيفية

ثالثًا: تحليل سيناريوهات تطبيقات الصناعة
3.1 تطبيق آلة CNC للسيارات في صناعة السيارات
تصنيع باستخدام الحاسب الآلي: يمكن لآلات CNC للسيارات، إلى جانب خدمات الخراطة CNC، إتمام عملية التصنيع الكاملة من الخام إلى المنتج النهائي. تستخدم شركة محلية لسيارات الطاقة الجديدة هذه التقنية لإنتاج نماذج أولية لأغطية المحركات. من خلال دمج عمليات الحفر والطحن والخراطة، يتم تقليص مدة التسليم إلى 5 أيام عمل .
الطباعة ثلاثية الأبعاد : يتم استخدامها للتصميم خفيف الوزن لأجزاء السيارات CNC ، مثل طباعة مجموعات الديناميكية الهوائية المصنوعة من النايلون المقوى بألياف الكربون، والتي يمكن أن تقلل الوزن بنسبة 30٪ مع الحفاظ على الصلابة الهيكلية، مما يوفر الدعم لتحسين نطاق المركبات الجديدة ذات الطاقة.
​
3.2 تصنيع التركيبات الدقيقة في صناعة أشباه الموصلات
تتميز عمليات التصنيع باستخدام الحاسب الآلي (CNC) بأداء متميز في مجال تجهيزات اختبار المكونات في صناعة أشباه الموصلات . يجب التحكم في ميل دبوس بطاقات المجسات عالية الدقة ضمن ±0.005 مم، وتقنية التصنيع الدقيق باستخدام الحاسب الآلي (CNC) هي وحدها القادرة على تحقيق هذه الدقة. من ناحية أخرى، تُستخدم الطباعة ثلاثية الأبعاد للتحقق السريع من تصميم هيكل التركيبات. من خلال طباعة نماذج أولية وظيفية باستخدام مواد راتنجية، يمكن للمهندسين إكمال تكرارات تصميم متعددة في غضون 3 أيام .

3.3 ممارسة تصنيع الآلات باستخدام الحاسب الآلي للأغراض الطبية في الصناعة الطبية
تصنيع باستخدام الحاسب الآلي: يغطي تصنيع الآلات باستخدام الحاسب الآلي (CNC) للأغراض الطبية خط الإنتاج بأكمله، من الأدوات الجراحية إلى الغرسات. يستخدم مصنع ميدترونيك الفولاذ المقاوم للصدأ الطبي لإنتاج مكونات خرطوشة الدباسة من خلال الخراطة باستخدام الحاسب الآلي. تخضع كل عملية لفحوصات ثلاثية الأبعاد لضمان الامتثال لنظام إدارة الجودة ISO 13485.

الطباعة ثلاثية الأبعاد : تُركز على تلبية الاحتياجات الشخصية، مثل أجهزة دمج العظام المصنوعة من سبائك التيتانيوم والمُصممة خصيصًا. من خلال نمذجة بيانات التصوير الطبي، يُمكن لتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد إنتاج غرسات ذات هياكل عظمية إسفنجية آلية، مما يُعزز نمو خلايا العظام. وبالمقارنة مع الهياكل الصلبة المُعالجة باستخدام آلات CNC التقليدية، فإن فترة التعافي بعد الجراحة أقصر بنسبة 20%.

رابعًا: تحليل التكلفة والكفاءة

4.1 تكلفة الوحدة وخصائص الإنتاج بالدفعات

الطباعة ثلاثية الأبعاد : تتميز الطباعة ثلاثية الأبعاد بميزة واضحة من حيث التكلفة في مجال النماذج الأولية المعدنية . على سبيل المثال، تبلغ تكلفة تقنية DMLS حوالي 60% من تكلفة التصنيع باستخدام الحاسب الآلي، وهي مناسبة بشكل خاص لعمليات التحقق السريع على دفعات صغيرة (من 1 إلى 10 قطع).

التصنيع باستخدام الحاسب الآلي : مع زيادة حجم الدفعة، تزداد ميزة التكلفة بشكل ملحوظ. تُظهر بيانات من مصنعي قطع غيار الآلات المحليين أنه عندما تتجاوز كمية الطلب من قطع سبائك الألومنيوم 50 قطعة، تكون تكلفة وحدة التصنيع باستخدام الحاسب الآلي أقل بنسبة 35% من تكلفة الطباعة ثلاثية الأبعاد، مع تأثير كبير على الحجم .

4.2 مقارنة دورة التسليم والاستجابة للطوارئ

الطباعة ثلاثية الأبعاد : يمكن تسليم النماذج الأولية المعقدة الهيكل خلال ٢٤ ساعة، مما يجعلها الخيار الأمثل لمشاريع الطوارئ. استخدمت شركة تصنيع هواتف محمولة الطباعة ثلاثية الأبعاد لنماذج أولية من النايلون لإكمال ثلاث جولات من تحسين التصميم خلال ٧٢ ساعة للتحقق من هيكل مفصل شاشة قابل للطي جديد قبل إطلاق المنتج .

التصنيع باستخدام الحاسب الآلي : يتطلب الأمر اجتياز عمليات مثل البرمجة، وإعداد الأدوات، وتصحيح الأخطاء. تتراوح دورة تسليم القطع البسيطة بين 3 و5 أيام، والقطع المعقدة بين 7 و10 أيام. ومع ذلك، بالنسبة لتكرار المنتجات الناضجة، تظل جودة التصنيع الثابتة خيارًا موثوقًا به .

خامسًا: استراتيجيات الاختيار والتكيف التكنولوجي

5.1 السيناريوهات ذات الأولوية لتصنيع الآلات باستخدام الحاسب الآلي

متطلبات التجميع عالية الدقة : على سبيل المثال، تتطلب دبابيس المكبس في محركات السيارات وأسطح تحمل المفاصل الطبية التحكم في التسامح في حدود ±0.002 مم، ولا يمكن إلا لآلات التصنيع باستخدام الحاسب الآلي تلبية هذا المطلب .

متطلبات جودة السطح : يمكن إكمال عملية تلميع المرآة لأجزاء الفولاذ المقاوم للصدأ ومعالجة التخميل للأجهزة الطبية مباشرة عن طريق التصنيع باستخدام الحاسب الآلي دون الحاجة إلى معالجة لاحقة إضافية .

التحضير للإنتاج الضخم : عندما يجتاز النموذج الأولي الاختبار ويدخل مرحلة التجربة على دفعات صغيرة - مرحلة الإنتاج، فإن ميزة التكلفة واستقرار الجودة في التصنيع باستخدام الحاسب الآلي تجعله جسرًا للإنتاج الضخم .

5.2 السيناريوهات ذات الأولوية للطباعة ثلاثية الأبعاد

الهياكل الهندسية المعقدة : مثل شفرات التوربينات المجوفة في صناعة الطيران وتركيبات الرقائق ذات القنوات الدقيقة في أشباه الموصلات، يمكن للطباعة ثلاثية الأبعاد أن تولد بشكل مباشر هياكل مقعرة ومجوفة لا يمكن معالجتها بواسطة آلات التحكم الرقمي بالكمبيوتر التقليدية .

التخصيص الشخصي : يمكن ربط التصميم المخصص للمريض للغرسات الطبية والاحتياجات المخصصة لأجزاء تعديل السيارات بسلاسة عن طريق الطباعة ثلاثية الأبعاد مع "التصميم إلى الإنتاج".

السادس. الاتجاهات المستقبلية: تكامل التكنولوجيا والتحديث الذكي

حاليًا، تُصبح تقنية التصنيع الهجين موضوعًا رئيسيًا في الصناعة. على سبيل المثال، تُستخدم أولًا آلات CNC لإكمال الهيكل الرئيسي للأجزاء المعدنية، ثم تُستخدم الطباعة ثلاثية الأبعاد لإضافة زعانف تبديد الحرارة أو ثقوب مُخفِّضة للوزن محليًا، مع مراعاة الدقة وحرية التصميم. بالإضافة إلى ذلك، يُتيح الجمع بين آلات CNC للسيارات وإنترنت الأشياء الصناعي مراقبة عملية التصنيع في الوقت الفعلي، كما تزداد دقة التنبؤ بعمر الأداة إلى 92%، مما يُقلل بشكل أكبر من خطر التوقف عن العمل.

الاستنتاج : تتمتع كل من المعالجة باستخدام الحاسب الآلي والطباعة ثلاثية الأبعاد بمزاياها الخاصة في تصنيع النماذج الأولية الوظيفية. JSJM، مع فهمها العميق لخدمات الخراطة باستخدام الحاسب الآلي تُقدم ماكينات CNC للسيارات ، وماكينات CNC للقطاع الطبي ، حلولاً دقيقة تلبي احتياجات مختلف الصناعات. سواءً كنتم بحاجة إلى تصنيع أجزاء معدنية عالية الدقة أو إنتاج نماذج أولية معقدة بسرعة، فإن JSJM شريككم الموثوق. تواصلوا معنا فورًا ودع تقنية التصنيع الاحترافية تُسرّع ابتكار منتجاتكم!