ما الفرق بين النمذجة السريعة CNC والبثق في النمذجة الأولية؟

مرحبًا يا من هناك! باعتباري موردًا للنماذج الأولية السريعة باستخدام الحاسب الآلي، فقد رأيت بنفسي خصوصيات وعموميات طرق النماذج الأولية المختلفة. اليوم، سأقوم بتفصيل الاختلافات بين النماذج الأولية السريعة باستخدام الحاسب الآلي والبثق للنماذج الأولية.

ما هي النماذج الأولية السريعة باستخدام الحاسب الآلي؟

تشبه النماذج الأولية السريعة باستخدام الحاسب الآلي أداة النحات عالية التقنية. ويستخدم آلات التحكم العددي بالكمبيوتر (CNC) لنحت نموذج أولي من كتلة صلبة من المواد. تتميز هذه الآلات بالدقة الفائقة، حيث تتبع التصميم الرقمي حرفيًا.

تبدأ العملية بنموذج ثلاثي الأبعاد تم إنشاؤه على جهاز الكمبيوتر. تتم بعد ذلك ترجمة هذا النموذج إلى مجموعة من التعليمات التي يمكن لآلة CNC فهمها. تستخدم الآلة أدوات قطع مختلفة، مثل المثاقب والمطاحن، لإزالة المواد من الكتلة حتى يظهر الشكل المطلوب.

إحدى المزايا الكبيرة للنماذج الأولية السريعة باستخدام الحاسب الآلي هي دقتها. ويمكنه إنشاء أجزاء ذات تفاوتات شديدة للغاية، وهو أمر بالغ الأهمية لصناعات مثل الطيران والصناعات الطبية. على سبيل المثال، عندما قمنا بعملالنموذج الأولي لتركيبات كتلة الرادياتير، سمحت لنا دقة CNC بضمان التوافق التام لجميع المكونات.

الميزة الإضافية الأخرى هي المجموعة الواسعة من المواد التي يمكن العمل بها. يمكنك استخدام معادن مثل الألومنيوم والفولاذ والتيتانيوم، بالإضافة إلى البلاستيك والمواد المركبة. هذه المرونة تجعلها مناسبة لمجموعة متنوعة من التطبيقات. لقد فعلنا مرة واحدةنموذج ذراع كرنك للدراجة باستخدام الحاسب الآليباستخدام الألومنيوم، الذي كان قويًا وخفيف الوزن، وهو ما يحتاجه راكب الدراجة تمامًا.

ومع ذلك، فإن النماذج الأولية السريعة باستخدام الحاسب الآلي لها أيضًا عيوبها. يمكن أن يكون بطيئًا نسبيًا، خاصة بالنسبة للأجزاء المعقدة. يستغرق كل قطع وقتًا، وإذا كان لديك الكثير من التفاصيل المعقدة، فقد تستمر عملية الإنتاج. أيضًا، يمكن أن تكون تكلفة الإعداد الأولية مرتفعة، حيث تحتاج إلى الاستثمار في ماكينة CNC والبرنامج.

ما هو البثق للنماذج الأولية؟

البثق هي لعبة كرة مختلفة. إنه أشبه بعصر معجون الأسنان من الأنبوب. في عملية البثق للنماذج الأولية، يتم تسخين المادة (عادةً من البلاستيك أو المعدن) حتى تصبح ناعمة ثم تُدفع عبر قالب، مما يمنحها شكلًا مقطعيًا محددًا.

الميزة الرئيسية للقذف هي سرعته. بمجرد إعداد القالب، يمكنك إنتاج طول طويل من النموذج الأولي في وقت قصير نسبيًا. إنه أمر رائع لصنع أشياء مثل الأنابيب والقضبان والملفات الشخصية. على سبيل المثال، إذا كنت بحاجة إلى إنشاء نموذج أولي لقضيب بلاستيكي بسيط لمشروع DIY، فيمكن أن يؤدي البثق إلى إنجاز المهمة بسرعة.

من حيث التكلفة، يمكن أن يكون البثق أكثر اقتصادا للإنتاج بكميات كبيرة. تنخفض تكلفة الوحدة كلما قمت بتصنيع المزيد من الأجزاء. وبما أن العملية مستمرة، فهي فعالة لإنشاء أجزاء ذات مقطع عرضي متسق.

ولكن قذف له حدوده أيضا. إنها ليست جيدة جدًا في إنشاء أشكال معقدة. يجب أن يكون المقطع العرضي للجزء بسيطًا وموحدًا نسبيًا. إذا كنت تريد قطعة ذات منحنيات وعدم انتظام متعددة، فقد لا يكون البثق هو الخيار الأفضل. كما أن نطاق المواد محدود بعض الشيء مقارنة بالنماذج الأولية السريعة باستخدام الحاسب الآلي، خاصة عندما يتعلق الأمر بتحقيق أجزاء عالية القوة أو عالية الدقة.

الاختلافات الرئيسية

دقة

تفوز النماذج الأولية السريعة باستخدام الحاسب الآلي بوقت كبير عندما يتعلق الأمر بالدقة. كما ذكرت سابقًا، يمكنها تحقيق تفاوتات شديدة جدًا، غالبًا في حدود بضعة أجزاء من الألف من البوصة. يعد هذا أمرًا ضروريًا للأجزاء التي تحتاج إلى التوافق معًا بشكل مثالي، كما هو الحال في ملفقفل الباب الإسكان بولت المحرك النماذج الأولية السريعة. ومن ناحية أخرى، فإن عملية البثق أقل دقة. تكون التفاوتات بشكل عام أكثر مرونة، وهي أكثر ملاءمة للأجزاء التي لا يمثل فيها المستوى العالي من الدقة الأولوية القصوى.

تعقيد الشكل

يمكن لـ CNC التعامل مع الأشكال المعقدة للغاية. بفضل إمكانيات القطع متعددة المحاور، يمكنها إنشاء أجزاء ذات فتحات سفلية وتجويفات داخلية وميزات سطحية مفصلة. يقتصر البثق على الأجزاء ذات المقطع العرضي الثابت. لا يمكنك حقًا صنع جزء ببنية داخلية معقدة باستخدام البثق وحده.

تنوع المواد

توفر النماذج الأولية السريعة باستخدام الحاسب الآلي مجموعة واسعة من المواد. يمكنك العمل مع كل شيء بدءًا من المواد البلاستيكية الناعمة وحتى المعادن الصلبة. يتم استخدام البثق بشكل أكثر شيوعًا مع المواد البلاستيكية وبعض المعادن، ولكن الاختيار يكون أكثر محدودية، خاصة عندما يتعلق الأمر بالمواد عالية الأداء.

سرعة الإنتاج

بالنسبة للأجزاء البسيطة والإنتاج الكبير الحجم، يكون البثق أسرع. بمجرد أن يصبح القالب جاهزًا، يمكنك إنتاج الأجزاء بسرعة. ولكن بالنسبة للأجزاء المعقدة أو الإنتاج منخفض الحجم، يمكن أن تكون النماذج الأولية السريعة باستخدام الحاسب الآلي أكثر فعالية من حيث الوقت لأنك لن تضطر إلى قضاء الكثير من الوقت في إعداد القالب.

يكلف

التكلفة تعتمد على حجم وتعقيد الأجزاء. بالنسبة للأجزاء المعقدة ذات الحجم المنخفض، قد تكون النماذج الأولية السريعة باستخدام الحاسب الآلي أكثر فعالية من حيث التكلفة، على الرغم من تكلفة الإعداد الأولية المرتفعة. بالنسبة للأجزاء البسيطة ذات الحجم الكبير، عادةً ما يكون البثق أقل تكلفة لكل وحدة.

متى تختار أي منها؟

إذا كنت تعمل في مجال الطيران أو الصناعة الطبية وتحتاج إلى جزء معقد ودقيق للغاية وبحجم منخفض، فإن النماذج الأولية السريعة باستخدام الحاسب الآلي هي الخيار الأمثل لك. القدرة على العمل مع مواد عالية الأداء وتحقيق تفاوتات صارمة تجعلها مثالية لهذه التطبيقات.

من ناحية أخرى، إذا كنت تعمل في مجال البناء أو الأعمال اليدوية وتحتاج إلى عدد كبير من الأجزاء البسيطة والموحدة، فإن البثق هو الخيار الأفضل. إنه سريع وفعال من حيث التكلفة لهذا النوع من الإنتاج.

خاتمة

في النهاية، كل من النماذج الأولية السريعة باستخدام الحاسب الآلي والبثق للنماذج الأولية لها نقاط القوة والضعف الخاصة بها. باعتباري موردًا للنماذج الأولية السريعة باستخدام الحاسب الآلي، فأنا متحيز نحو الدقة والمرونة التي توفرها CNC. لكنني أفهم أيضًا أن عملية البثق لها مكانها في السوق، خاصة بالنسبة لإنتاج الأجزاء البسيطة ذات الحجم الكبير.

إذا كنت تبحث عن حل للنماذج الأولية، سواء كان ذلك جزءًا معقدًا يحتاج إلى دقة CNC أو جزءًا بسيطًا يمكن تصنيعه من خلال البثق، فأنا أرغب في مساعدتك. اتصل بي لمناقشة مشروعك، ويمكننا معرفة أفضل نهج معًا.

مراجع

• جيبسون، آي.، روزين، دي دبليو، وستوكر، بي. (2015). تقنيات التصنيع المضافة: الطباعة ثلاثية الأبعاد والنماذج الأولية السريعة والتصنيع الرقمي المباشر. سبرينغر.
• كامباتيلي، ج.، ودي جرافيو، ج. (2018). تصميم النماذج الأولية السريعة. سبرينغر.