পাঠ 8.8আকার দেওয়াঅধ্যায় 8 · অ্যাডিটিভ ম্যানুফ্যাকচারিং

ওয়্যার আর্ক অ্যাডিটিভ ম্যানুফ্যাকচারিং (WAAM)

একটি ওয়েল্ডিং রোবট আর্কে গলানো তারকে বিডে সাজায় (ডিরেক্টেড এনার্জি ডিপোজিশন)

ওয়্যার আর্ক অ্যাডিটিভ ম্যানুফ্যাকচারিং (WAAM) হলো ওয়েল্ডিং রোবট দিয়ে 3D প্রিন্টিং। বৈদ্যুতিক আর্ক সাধারণ ওয়েল্ডিং তার গলায়, আর রোবট বিডের পর বিড সাজিয়ে মিটার-লম্বা অংশ গড়ে। জাহাজের প্রপেলার থেকে পথচারী সেতু পর্যন্ত বড় ধাতব অংশ প্রিন্ট করার এটিই সবচেয়ে সস্তা ও দ্রুততম উপায়।

WAAM রোবট সেল · আর্ক ও দেয়ালের প্রস্থচ্ছেদের ক্লোজ-আপ, ৫ ধাপওপরে বাঁয়ে: রোবট সেল। ওপরে ডানে: টর্চের ডগার ক্লোজ-আপ। নিচে: মেশিনিংয়ের আগে ও পরে দেয়ালের প্রস্থচ্ছেদ। বৃত্তাকার সংখ্যাগুলো নিচের ধাপের সঙ্গে মেলে।

যেভাবে কাজ করে

তার ঢোকান। একটি ফিডার স্পুল থেকে সাধারণত প্রায় 1–1.6 mm পুরু ওয়েল্ডিং তার টেনে টর্চের ভেতর দিয়ে ঠেলে দেয়।
আর্ক ধরান। একটি বৈদ্যুতিক আর্ক (একটানা স্ফুলিঙ্গ, হাজার ডিগ্রি গরম) তারের ডগা থেকে অংশে লাফ দেয়। এটি তার গলায়, আর ফোঁটাগুলো দেয়ালের ওপরের গলিত পুলে পড়ে।
পুলকে সুরক্ষিত রাখুন। নজল থেকে বেরোনো গ্যাস, সাধারণত আর্গন বা আর্গন মিশ্রণ, বাতাসকে দূরে রাখে। এটি না থাকলে গরম ধাতু জারিত হত (অক্সিজেনের সঙ্গে বিক্রিয়া করত) এবং দুর্বল ও ছিদ্রযুক্ত হয়ে যেত।
বিড সাজান। রোবট টর্চকে দেয়াল বরাবর টানে, আর পুল তার পিছনে জমে বিড হয়। প্রতিটি স্তরের পর টর্চ প্রায় 1–2 mm ওপরে ওঠে এবং পরেরটি বিছায়।
ঠান্ডা করুন, তারপর মেশিন করুন। পরের স্তরের আগে প্রতিটি স্তর একটু ঠান্ডা হতে হয়, নইলে দেয়াল ঝুলে পড়ে। শেষে একটি মিলিং মেশিন ঢেউখেলানো পাশগুলো কেটে চূড়ান্ত মাপে সমতল করে।

মূল তথ্য

উপাদান: ওয়েল্ড করা যায় এমন প্রায় সব তার: কার্বন ও স্টেইনলেস ইস্পাত, অ্যালুমিনিয়াম, টাইটানিয়াম, নিকেল অ্যালয় ও ব্রোঞ্জ
সাধারণ অংশ: বড় নিয়ার-নেট-শেপ অংশ (চূড়ান্ত আকারের কাছাকাছি, তবু মেশিনিং লাগে): প্রপেলার, পাইপ ফিটিং, ফ্ল্যাঞ্জ, মহাকাশযানের ফ্রেম, স্থাপত্য কাঠামো
অংশের আকার: প্রায় 0.2 m থেকে কয়েক মিটার, রোবটের নাগাল, রেল বা গ্যান্ট্রির সীমায়
নির্ভুলতা: তৈরির পর প্রায় ±0.5–1 mm; মেশিনিংয়ে তা প্রায় ±0.05 mm-এ আসে
পৃষ্ঠের মান: তৈরির পর খসখসে ও ঢেউখেলানো, হাতে অনুভব করা যায় এমন ঢেউসহ; মেশিন করা পৃষ্ঠ মসৃণ
কোন ব্যাচ আকারে মানানসই: বড় অংশের একক ও ছোট ব্যাচ
টুলিং ও মেশিনের খরচ: কোনো টুলিং লাগে না। প্রচলিত ওয়েল্ডিং রোবট ও পাওয়ার সোর্স দিয়ে গড়া: সাধারণত কয়েক লক্ষ ডলার, লেজার সিস্টেমের চেয়ে অনেক কম। তারের দাম ধাতব পাউডারের চেয়ে অনেক কম
গতি: সাধারণত ঘণ্টায় 1–4 kg ধাতু, পাউডার-বেড ফিউশনের চেয়ে প্রায় দশ গুণ দ্রুত

শক্তি ও সীমাবদ্ধতা

শক্তির দিক

বড় অংশের জন্য খুব উচ্চ বিল্ড রেট
কম খরচের যন্ত্রপাতি ও সস্তা তার
আকারের প্রায় কোনো সীমা নেই: রোবট রেলে চলতে পারে
নিরেট ব্লক থেকে মেশিন করার তুলনায় ধাতুর অপচয় কম

সীমাবদ্ধতা

খসখসে, ঢেউখেলানো পৃষ্ঠ: মেশিনিং সবসময় লাগে
মোটা খুঁটিনাটি: ছোট গর্ত, পাতলা দেয়াল বা সূক্ষ্ম বৈশিষ্ট্য নেই
তাপ চাপ ও বিকৃতি জমায়, তাই অংশ বেঁকে যেতে পারে
প্রতিটি স্তরের ঠান্ডা হওয়ার অপেক্ষা বিল্ড ধীর করে

কোথায় ব্যবহৃত হয়

সামুদ্রিকব্রোঞ্জের জাহাজের প্রপেলার ও প্রপেলার ব্লেড
মহাকাশব্ল্যাঙ্ক হিসেবে প্রিন্ট করে পরে মেশিন করা বড় টাইটানিয়াম ও অ্যালুমিনিয়াম অংশ
তেল, গ্যাস ও জ্বালানিপাইপ ফিটিং, ফ্ল্যাঞ্জ ও ভালভ বডি, প্রায়ই দ্রুত খুচরা যন্ত্রাংশ হিসেবে
নির্মাণ ও স্থাপত্যইস্পাতের নোড ও কাঠামো, যেমন আমস্টার্ডামের প্রিন্ট করা পথচারী সেতু
মহাকাশরকেট থ্রাস্টার ও বড় কাঠামোগত অংশ

কীভাবে চিনবেন

দড়ির কুণ্ডলীর মতো দৃশ্যমান জমানো ওয়েল্ড বিডে গড়া দেয়াল।
ইস্পাত ও টাইটানিয়ামের পৃষ্ঠে প্রায়ই রামধনুর মতো তাপের রং (খড়, নীল ও বেগুনি আভা)।
একটি পুরু বেস প্লেট তখনও লাগানো, বা যেখানে কাটা হয়েছে সেখানে করাতের দাগ।
খসখসে, ঢেউখেলানো পৃষ্ঠের ঠিক পাশেই মেশিন করা সমতল পৃষ্ঠ।