धडा 8.8आकार देणेप्रकरण 8 · अॅडिटिव्ह मॅन्युफॅक्चरिंग

वायर आर्क अॅडिटिव्ह मॅन्युफॅक्चरिंग (WAAM)

वेल्डिंग रोबोट आर्कने वितळलेल्या तारेचे मणी रचतो (डायरेक्टेड एनर्जी डिपॉझिशन)

वायर आर्क अॅडिटिव्ह मॅन्युफॅक्चरिंग (WAAM) म्हणजे वेल्डिंग रोबोटने केलेले 3D प्रिंटिंग. विद्युत आर्क सामान्य वेल्डिंग तार वितळवतो आणि रोबोट मणी वर मणी रचून अनेक मीटर लांब पार्ट बनवतो. जहाजाच्या प्रोपेलरपासून पादचारी पुलापर्यंत मोठे धातूचे पार्ट छापण्याचा हा सर्वात स्वस्त आणि जलद मार्ग आहे.

WAAM रोबोट सेल · आर्कचे जवळून चित्र आणि भिंतीचा छेद, 5 पायऱ्यावर डावीकडे: रोबोट सेल. वर उजवीकडे: टॉर्चच्या टोकाचे जवळून चित्र. खाली: मशीनिंगपूर्वी आणि नंतर भिंतीचा छेद. वर्तुळातील क्रमांक खालील पायऱ्यांशी जुळतात.

हे कसे चालते

तार पुरवा. फीडर वेल्डिंग तार, साधारणपणे सुमारे 1–1.6 mm जाड, स्पूलवरून ओढतो आणि टॉर्चमधून ढकलतो.
आर्क सुरू करा. विद्युत आर्क (सतत ठिणगी, हजारो अंश गरम) तारेच्या टोकापासून पार्टवर उडी मारतो. तो तार वितळवतो आणि थेंब भिंतीच्या वरच्या वितळलेल्या कुंडात पडतात.
पूलचे संरक्षण करा. नोझलमधून बाहेर पडणारा वायू, सहसा आर्गॉन किंवा आर्गॉन मिश्रण, हवा दूर ठेवतो. त्याशिवाय गरम धातूचे ऑक्सिडेशन (ऑक्सिजनशी अभिक्रिया) होईल आणि तो कमकुवत व सच्छिद्र होईल.
मणी रचा. रोबोट टॉर्च भिंतीवरून ओढतो आणि कुंड त्याच्या मागे गोठून मणी बनतो. प्रत्येक थरानंतर टॉर्च सुमारे 1–2 mm वर जातो आणि पुढचा थर घालतो.
थंड करा, मग मशीन करा. पुढच्या थरापूर्वी प्रत्येक थर थोडा थंड व्हावा लागतो, नाहीतर भिंत खचते. शेवटी मिलिंग मशीन लहरी बाजू अंतिम मापात सपाट कापते.

मुख्य तथ्ये

साहित्य: वेल्ड करता येणारी जवळजवळ कोणतीही तार: कार्बन आणि स्टेनलेस स्टील, अॅल्युमिनियम, टायटॅनियम, निकेल मिश्रधातू आणि कांस्य
सामान्य भाग: मोठे नियर-नेट-शेप पार्ट (अंतिम आकाराजवळचे, तरीही मशीनिंग लागणारे): प्रोपेलर, पाइप फिटिंग, फ्लँज, एअरोस्पेस फ्रेम, वास्तुशिल्पीय रचना
भागाचा आकार: सुमारे 0.2 m पासून अनेक मीटरपर्यंत, रोबोटची पोहोच, त्याचे रेल किंवा गॅन्ट्रीने मर्यादित
अचूकता: बनवल्यावर सुमारे ±0.5–1 mm; मशीनिंगनंतर सुमारे ±0.05 mm
पृष्ठभागाची फिनिश: बनवल्यावर खडबडीत आणि लहरी, हाताला जाणवणाऱ्या तरंगांसह; मशीन केलेले पृष्ठभाग गुळगुळीत
कोणत्या बॅच आकारासाठी योग्य: मोठ्या पार्टचे एकेक आणि लहान बॅच
टूलिंग आणि मशीनचा खर्च: टूलिंग नाही. मानक वेल्डिंग रोबोट आणि पॉवर स्रोतांपासून बनवलेले: साधारणपणे काही लाख डॉलर, लेसर प्रणालींपेक्षा खूप कमी. तार धातूच्या पावडरपेक्षा खूप स्वस्त
वेग: साधारणपणे प्रति तास 1–4 kg धातू, पावडर-बेड फ्यूजनपेक्षा सुमारे दहापट जलद

ताकद आणि मर्यादा

बलस्थाने

मोठ्या पार्टसाठी अतिशय उच्च बिल्ड रेट
कमी खर्चाची उपकरणे आणि स्वस्त तार
आकाराला जवळजवळ मर्यादा नाही: रोबोट रेलवर चालू शकतो
घन ठोकळ्यातून मशीनिंगच्या तुलनेत धातू कमी वाया जातो

मर्यादा

खडबडीत, लहरी पृष्ठभाग: मशीनिंग नेहमी लागते
जाडसर तपशील: लहान छिद्रे, पातळ भिंती किंवा सूक्ष्म वैशिष्ट्ये नाहीत
उष्णतेमुळे ताण आणि विकृती वाढते, त्यामुळे पार्ट वाकू शकतात
प्रत्येक थर थंड होण्याची वाट पाहिल्याने बिल्ड मंद होतो

कुठे वापरली जाते

सागरीजहाजाचे प्रोपेलर आणि कांस्य प्रोपेलर ब्लेड
एरोस्पेसब्लँक म्हणून छापलेले, मग मशीन केलेले मोठे टायटॅनियम आणि अॅल्युमिनियम पार्ट
तेल, वायू आणि ऊर्जापाइप फिटिंग, फ्लँज आणि व्हॉल्व्ह बॉडी, अनेकदा जलद सुटे भाग म्हणून
बांधकाम आणि वास्तुकलास्टील नोड आणि रचना, जसे ॲमस्टरडॅममधील छापलेला पादचारी पूल
अंतराळरॉकेट थ्रस्टर आणि मोठे संरचनात्मक पार्ट

ओळखायची कशी

दोरीच्या गुंडाळीसारख्या, रचलेल्या वेल्ड मण्यांच्या दिसणाऱ्या भिंती.
स्टील आणि टायटॅनियमच्या पृष्ठभागांवर अनेकदा इंद्रधनुषी उष्णतेचा रंग (पेंढा, निळा आणि जांभळा रंग).
अजूनही जोडलेली जाड बेस प्लेट, किंवा ती कापल्याच्या करवतीच्या खुणा.
खडबडीत, तरंगदार पृष्ठभागांच्या अगदी शेजारी मशीन केलेले सपाट पृष्ठभाग.

यांच्याशी तुलना

डायरेक्टेड एनर्जी डिपॉझिशन8.7लेसर आणि पावडरसह तीच जागेवर वेल्ड करण्याची कल्पना: सूक्ष्म आणि अधिक अचूक, पण हळू आणि महाग.आर्क वेल्डिंग7.1WAAM तेच टॉर्च आणि तार वापरते; दोन पार्ट जोडण्याऐवजी ते मणी रचून आकार बनवते.सँड कास्टिंग1.1हे देखील मोठे धातूचे पार्ट बनवते, पण पॅटर्न आणि मोल्ड लागतो; WAAM ला दोन्ही नको, म्हणून एकेक पार्टसाठी योग्य.

पाहा

theworacle · टायटॅनियम WAAM चे प्रयोगशाळेतील प्रात्यक्षिक, ज्यात थरांदरम्यान भिंत रोल करणेही आहे

MX3D · रोबोट मणी मणीने रॉकेट थ्रस्टर छापताना

MX3D · मोठा छापलेला इम्पेलर जवळून

MX3D · कालव्यावर जागी उचलून बसवलेला छापलेला स्टेनलेस स्टील पूल

खरी छायाचित्रे पाहा

Wikipedia: Directed energy deposition — WAAM ज्या प्रक्रिया कुटुंबात येते ते; थोडी छायाचित्रे असलेला मजकूर
Wikimedia Commons फोटो शोध
Wikimedia Commons शोध: MX3D bridge — छापलेल्या स्टील पुलाची छायाचित्रे

लक्षात ठेवा

WAAM म्हणजे रोबोटिक आर्क वेल्डिंग जे मणी रचून पार्ट बनवते.
मोठे धातूचे पार्ट मिळवण्याचा हा सर्वात जलद, स्वस्त मार्ग आहे, पण ते खडबडीत येतात.
छपाईनंतर प्रत्येक कार्यात्मक पृष्ठभाग मशीन करावा लागेल असे गृहीत धरा.