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ब्लॉग

ऑटोमोटिव इंडस्ट्री में SLA 3D प्रिंटिंग

निर्माण का समय: 01/09/2019

मोटर वाहन उद्योग में एसएलए 3 डी प्रिंटिंग हाल के वर्षों में हमने अधिक से अधिक कार निर्माताओं को प्रोटोटाइप के लिए 3 डी प्रिंटिंग का उपयोग करते हुए और यहां तक कि अंतिम भागों के लिए भी देखा है। बीएमडब्ल्यू, लेम्बोर्गिनी और जगुआर लैंड रोवर जैसे उद्योग दिग्गज इस नई प्रवृत्ति का हिस्सा रहे हैं, जो डिजाइन अवधारणाओं, कार्यात्मक प्रोटोटाइप और तैयार भागों को लचीले ढंग से और पूरी तरह से घर में निर्मित करते हैं। यह सिर्फ डिजाइनरों और आर एंड डी प्रक्रिया के लिए ही पूरी तरह से सुविधाजनक नहीं है, बल्कि लागतों को भी काफी हद तक कम कर सकता है और नए डिजाइनों के लिए समय-समय पर बाजार में तेजी ला सकता है। प्रोटोफैब में हम इस क्षेत्र में कई निर्माताओं के साथ काम कर रहे हैं और ऑटोमोटिव प्रोटोटाइप का व्यापक अनुभव है। जिन निर्माताओं के साथ हमने काम किया है उनमें चीन में एसयूवी और पिक-अप ट्रकों का सबसे बड़ा उत्पादक ग्रेट वॉल मोटर्स है। आइए एक विस्तृत नज़र डालें कि हमने अपने नवीनतम मॉडल के लिए प्रोटोटाइप भागों का निर्माण करने के लिए ग्रेट वॉल के साथ कैसे काम किया।

SLA 3D Printing in the Automotive Industry

ग्रेट वॉल मोटर्स से एसयूवी चयन

ग्रेट वॉल पश्चिमी उपभोक्ताओं के लिए सबसे पहचानने योग्य ब्रांडों में से एक नहीं हो सकता है, लेकिन उनके पैमाने पर कोई संदेह नहीं है। 1998 की शुरुआत में, ग्रेट वॉल को पहले से ही चीन में पिक-अप ट्रकों के सबसे बड़े निर्माता के रूप में स्थापित किया गया था और तब से ही उनकी बाजार स्थिति मजबूत हो रही है। 2000 के दशक में उन्होंने एसयूवी पर अधिक से अधिक ध्यान केंद्रित करना शुरू कर दिया और फर्म का हवेल एच 6 मॉडल चीन में सबसे अधिक बिकने वाली एसयूवी है। चीनी बाजार के विशाल आकार को देखते हुए यह उन्हें दुनिया के सबसे बड़े कार निर्माताओं में से एक बनाता है, और हाल के वर्षों में वे विदेशों में विस्तार कर रहे हैं। उनकी पिक-अप ऑस्ट्रेलिया में लोकप्रिय रही है और यूरोपीय बिक्री साल-दर-साल बढ़ रही है।

2017 में ग्रेट वॉल ने WEY को लॉन्च किया, जो कॉम्पैक्ट SUVs.This पर केंद्रित एक अलग प्रीमियम ब्रांड है। यह एक ऐसी परियोजना है जिसे हम हाल ही में सहायता कर रहे हैं।

3D Printing car model

प्रोटोफैब ने 2015 और 2016 के दौरान WEY VV7 के ग्रेट वाल के विकास में महत्वपूर्ण भूमिका निभाई

हमने पहली बार 2007 में ग्रेट वॉल के साथ काम करना शुरू किया था और तब से सीएनसी मशीनिंग और 3 डी प्रिंटिंग सेवाएं प्रदान कर रहे हैं। विनिर्माण के रूप में नवाचार और लचीलापन अधिक महत्वपूर्ण होते जा रहे हैं, और यह निश्चित रूप से मोटर वाहन उद्योग का सच है। इस कारण से, महान दीवार सीएनसी मशीनिंग जैसी अधिक पारंपरिक तकनीकों के बजाय लचीले एडिटिव विनिर्माण तकनीकों का उपयोग कर रही है।
पूरे उत्पादन चक्र के दौरान 3 डी प्रिंटिंग

एक मोटर वाहन भाग के जीवन चक्र में तीन चरण होते हैं - आर एंड डी, उत्पादन और अंतिम उपयोग, और 3 डी प्रिंटिंग इनमें से प्रत्येक में भूमिका निभा सकते हैं। आइए कुछ विशिष्ट तरीकों को देखें जैसे कि ग्रेट वॉल 3 डी प्रिंटिंग का उपयोग करते हैं।

डिजाइन अवधारणाओं का आकलन करना: डिजाइन प्राथमिक तरीकों में से एक है जो कार ब्रांड खुद को अलग करते हैं, इसलिए वाहन की स्टाइल को सही तरीके से प्राप्त करना इसकी सफलता के लिए आवश्यक है। आजकल, विभिन्न ब्रांडों के कई मॉडल बॉडीवर्क के तहत काफी समान हैं, लेकिन अलग स्टाइल के कारण पूरी तरह से अलग जनसांख्यिकी के लिए प्रतिस्पर्धा करते हैं। यह महत्वपूर्ण है कि डिज़ाइनर विभिन्न प्रकार के विचारों के साथ प्रयोग करने में सक्षम हों और प्रक्रिया की शुरुआत में डिज़ाइन दिशा की पुष्टि करने के बजाय परीक्षण और त्रुटि के माध्यम से सर्वोत्तम मार्ग पर संकीर्ण हों। अगर कॉन्सेप्ट मॉडल बनाना महंगा और समय लेने वाला है तो डिजाइन टीमें रूढ़िवादी डिजाइनों की ओर अधिक बढ़ेंगी, या कम से कम विभिन्न विकल्पों के साथ प्रयोग करने के लिए तैयार नहीं होंगी। 3 डी प्रिंटिंग डिजाइन प्रोटोटाइप को जल्दी, आसानी से और कम कीमत पर बनाने की अनुमति देता है, डिजाइन टीमों को मुक्त करने के लिए समाधानों की एक विस्तृत श्रृंखला का पता लगाने के लिए।

डिजाइन परीक्षण: डिजाइन केवल सौंदर्यशास्त्र के बारे में नहीं है बल्कि प्रदर्शन और व्यावहारिकताओं के बारे में भी है। एक नया वाहन विकसित करते समय, यह सुनिश्चित करना महत्वपूर्ण है कि हर घटक का डिज़ाइन इसकी संरचनात्मक ताकत, अन्य घटकों के साथ इसकी संगतता और इसकी समग्र व्यवहार्यता के संदर्भ में ध्वनि है। जल्दी और आसानी से कार्यात्मक प्रोटोटाइप का उत्पादन करने की क्षमता के बिना, कुछ महत्वपूर्ण डिजाइन निर्णयों को परीक्षण के लिए ठीक से डाले बिना प्रक्रिया में बहुत जल्दी लॉक-इन करना होगा। यह त्रुटियों और गुणवत्ता के मुद्दों की रेखा को और नीचे बढ़ा देता है। 3 डी प्रिंटेड कार्यात्मक प्रोटोटाइप जो जल्दी से उत्पादित किए जा सकते हैं और बदल सकते हैं, केवल एक तेज और अधिक सुविधाजनक विकास चक्र से अधिक का प्रतिनिधित्व करते हैं, लेकिन एक बेहतर और सुरक्षित अंतिम उत्पाद भी बनाते हैं।

जटिल संरचनाओं वाले भाग: 3 डी प्रिंटिंग वास्तव में अपने आप में आ जाती है जब जटिल संरचनाएं शामिल होती हैं। यह प्रोटोटाइप और अंतिम भागों दोनों के लिए सही है। 3 डी प्रिंटिंग डिजाइनरों को अपनी कल्पना का पूरी तरह से पता लगाने की अनुमति देता है और भागों के उत्पादन के तरीकों की सीमाओं से विवश नहीं होना चाहिए। न केवल 3 डी प्रिंटिंग विशाल रूप से जो किया जा सकता है उसकी संभावनाओं का विस्तार करता है, यह जटिल भागों को सस्ता, आसान और तेजी से उत्पादन करने के लिए भी बनाता है।

एक से अधिक सामग्रियों का उपयोग करने वाले भाग: अत्याधुनिक वाहन विकसित करते समय, यह अपरिहार्य है कि कुछ घटकों को कई सामग्रियों का उपयोग करने की आवश्यकता होगी। यह रबर और प्लास्टिक का संयोजन हो सकता है, विभिन्न रंगों की सामग्री का मिश्रण या पारदर्शी और अपारदर्शी सामग्री का मिश्रण हो सकता है। ऑटोमोटिव निर्माण में ऐसे मामले आम हैं और हम नियमित रूप से उनका सामना करते हैं। पारंपरिक तकनीकों की तुलना में जैसे दो-रंग इंजेक्शन मोल्डिंग 3 डी प्रिंटिंग के कई स्पष्ट फायदे हैं। इनमें मजबूत, अधिक विश्वसनीय भाग और महंगी ढालना लागतों का परिहार शामिल है।

हल्के हिस्से: कार उद्योग में वजन कम करना बहुत महत्वपूर्ण हो गया है क्योंकि निर्माता कभी अधिक दक्षता चाहते हैं। 3 डी प्रिंटिंग तकनीक से फोम फिलिंग या म्यूसेल टेक्नोलॉजी पर निर्भर रहने के बजाय खोखले हल्के संरचनात्मक भागों का निर्माण संभव है। 3 डी प्रिंटिंग कितना वजन बचा सकती है, इसका एक उदाहरण के रूप में, टोयोटा द्वारा उत्पादित एक 3 डी प्रिंटेड कार सीट को पारंपरिक सीट की तुलना में 72% हल्का होने के लिए मापा गया था।

विशेष उपकरणों को प्रिंट करना: 3 डी प्रिंटिंग केवल घटकों और प्रोटोटाइप के उत्पादन के लिए उपयोगी नहीं है, यह विशिष्ट उपयोग उपकरण बनाने के लिए भी अच्छी तरह से अनुकूल है जो निर्माण प्रक्रिया में कहीं और उपयोग किए जा सकते हैं। इनमें परिशुद्धता मापने के उपकरण के साथ-साथ कास्ट और मोल्ड शामिल हो सकते हैं।

बाजार में संशोधन के बाद: कारों को संशोधित करना बड़ा व्यवसाय है और ऐसे लोगों की कमी नहीं है, विशेष रूप से युवा लोग, जो खुद को व्यक्तिगतकरण के साथ भीड़ से अलग करना चाहते हैं। 3 डी प्रिंटिंग इस के लिए एकदम सही है, वास्तव में अद्वितीय भागों को अपेक्षाकृत कम लागत पर उत्पादित करने की अनुमति देता है, उदाहरण के लिए प्रतिस्थापन स्पॉइलर, फ्रंट स्प्लिटर या आंतरिक डैशबोर्ड पैनल।

नीचे हम महान दीवार मोटर्स के लिए उत्पादित मोटर वाहन भागों के उदाहरण हैं:

Front-left door panel and speaker mesh 3D printed by the ProtoFab SLA600 using Formula W Resin
फ्रंट-लेफ्ट डोर पैनल और स्पीकर मेष 3D प्रोटोफैब SLA600 द्वारा फॉर्मूला डब्ल्यू राल का उपयोग करके मुद्रित किया गया है

Detail of the 3d printed Door panel
दरवाजा पैनल का विस्तार

3d structure
एक जटिल ग्रिल संरचना जिसे हमने छापा

SLA बनाम। सीएनसी

SLA Vs. CNC
सामान्य रूप से, दो भाग अनिवार्य रूप से समान थे

एक नया हिस्सा या उत्पाद 3 डी प्रिंटिंग और सीएनसी विकसित करते समय निश्चित रूप से दोनों विचार करने योग्य हैं, और ऐसी परिस्थितियां हैं जहां एक तकनीक दूसरे की तुलना में अधिक उपयुक्त होगी। तो ऐसे कौन से कारक हैं जिन्हें हमें तय करते समय देखना चाहिए कि किसके लिए जाना है?

बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए सबसे अच्छा सीएनसी

अगर हम केवल सहिष्णुता और खत्म की गुणवत्ता पर विचार करते हैं तो सीएनसी स्पष्ट विकल्प है। एसएलए 3 डी प्रिंटिंग निश्चित रूप से गलत नहीं है, लेकिन चिकनी सतहों को प्राप्त करने के लिए यह सीएनसी मशीनिंग के साथ काफी प्रतिस्पर्धा नहीं कर सकता है। इसके अलावा, यदि आपको भाग की एक बड़ी संख्या का उत्पादन करने की आवश्यकता है, और न केवल एक या दो प्रोटोटाइप, सीएनसी निश्चित रूप से जाने का तरीका है, खासकर अगर भाग संरचना में सरल है। सीएनसी मशीनिंग का एक और फायदा सामग्री में है। आप लकड़ी, धातु और प्लास्टिक सहित लगभग किसी भी सामग्री को सीएनसी मशीन कर सकते हैं, जबकि एसएलए 3 डी प्रिंटिंग प्रकाश संश्लेषक राल का उपयोग करने के लिए सीमित है। यह विभिन्न लोकप्रिय थर्माप्लास्टिक की नकल करने के लिए तैयार किया जा सकता है, लेकिन सीएनसी हमेशा इस संबंध में लाभ उठाएगा।

The CNC process is messy and inefficient, in this case requiring 25 separate pieces to be machined and then glued together
सीएनसी प्रक्रिया गड़बड़ और अक्षम है, इस मामले में 25 अलग-अलग टुकड़ों की आवश्यकता होती है और फिर एक साथ चिपके होते हैं।

All the pieces of the CNC part waiting to be glued together
सीएनसी भाग के सभी टुकड़े एक साथ चिपके होने की प्रतीक्षा कर रहे हैं।

SLA लचीला और कुशल


हालांकि, जब भागों संरचना में जटिल होते हैं और केवल एक छोटी संख्या की आवश्यकता होती है, तो 3 डी प्रिंटिंग एक अधिक प्रभावी समाधान है। ऑटोमोटिव उद्योग के लिए 3 डी प्रिंटिंग के फायदों को बेहतर तरीके से समझने के लिए, आइए हम ग्रेट वॉल मोटर्स के लिए बनाए गए इंजन कवर प्रोटोटाइप का विशिष्ट उदाहरण लें। हमने एसएलए 3 डी प्रिंटिंग और सीएनसी मशीनिंग दोनों का उपयोग करके एक ही भाग का उत्पादन करने का फैसला किया, और परिणाम बेहद दिलचस्प थे। हमने पाया कि इस हिस्से और इसके जैसे अन्य हिस्सों के लिए, लगभग हर क्षेत्र में 3 डी प्रिंटिंग काफी बेहतर थी।

उदाहरण के लिए, 3 डी प्रिंटेड भाग को एक टुकड़े में मुद्रित किया जा सकता है, जबकि सीएनसी मशीन वाले हिस्से को कई टुकड़ों में उत्पादित किया जाना था और फिर एक साथ चमकता हुआ था। यह बहुत अधिक श्रम गहन था और सभी 25 वर्गों का उत्पादन करने के लिए तीन मशीनों का उपयोग किया जाना था। इतने सारे वर्गों की आवश्यकता थी क्योंकि सीएनसी मशीनिंग में टूल हेड इसके आंदोलन में गंभीर रूप से प्रतिबंधित है और अधिक जटिल आकार का उत्पादन करना असंभव है। इसके अलावा, अंतिम सीएनसी भाग का वजन 1 किलोग्राम से कम था, लेकिन सामग्री के 27 किलो ब्लॉक से काट दिया गया था, जो कचरे का एक आश्चर्यजनक स्तर है। 3 डी मुद्रित भाग के लिए राल का बहुत कम अपशिष्ट था और कुल मिलाकर यह हिस्सा उत्पादन करने के लिए बहुत सस्ता था।

This 3D printed engine cover was produced as a single piece
यह 3 डी प्रिंटेड इंजन कवर सिंगल पीस के रूप में तैयार किया गया था।

SLA प्रिंटर के लिए वास्तविक मुद्रण समय सीएनसी मशीनिंग समय के समान था, लेकिन कुल मिलाकर सीएनसी प्रक्रिया बहुत धीमी थी। ऐसा इसलिए है क्योंकि सीएनसी मशीनिंग को 10 घंटे की तैयारी की आवश्यकता होती है, जिसमें 4 घंटे का विश्लेषण और 6 घंटे की कॉन्फ़िगरेशन शामिल है। यह 3 डी प्रिंटर के लिए तैयारी के कुछ घंटों की तुलना करता है। कई भागों में उत्पादित होने के कारण सीएनसी भाग को और अधिक प्रसंस्करण की आवश्यकता होती है, जबकि 3 डी मुद्रित भाग को केवल मानक धुलाई और सैंडिंग की आवश्यकता होती है।


सीएनसी के लिए ग्लूइंग का एक अतिरिक्त घंटा आवश्यक था

An extra hour of gluing was required for CNC
सभी अतिरिक्त ग्लूइंग ने फिनिश को प्रभावित किया

कुल मिलाकर, 3 डी प्रिंटिंग अधिक लचीला, तेज, अधिक कुशल, सस्ता और कम श्रम गहन साबित हुआ। जब 3 डी प्रिंटिंग के साथ बैक-टू-बैक की तुलना सीएनसी मशीनिंग की कमियां विशेष रूप से स्पष्ट होती हैं, खासकर इसकी सामान्य अक्षमता और लचीलेपन की कमी।

the 3D printed part had a nice clean finish
इसके विपरीत, 3 डी मुद्रित भाग में एक अच्छा साफ खत्म था

दोनों तकनीकों की तुलना:

Technology SLA 3D printing CNC machining
Ease of Manufacture Part printed as a single piece. Multiple parts can be printed at once. Parts often need to be produced in multiple sections and then glued together. Each piece has to be machined independently.
Types of Structure Possible Any shape can be printed, including complex lattices and hollow parts. Only simple structures can be produced.
Material Photosensitive resin. ABS.
Material Usage Additive manufacturing process that makes use of more than 95% of material. Subtractive manufacturing process that wastes the vast majority of material.
Lead Time Typically 2 to 3 days. Typically 5 to 7 days.
Flexibility Very flexible. Designs can be altered quickly and easily. The machine can be prepared quickly. Inflexible. Adjusting designs is slow and difficult.
Design Limitations Only limited by the designer’s imagination. Many shapes and structures are impossible and need to be avoided.
Personnel 1 person can operate and monitor multiple machines. New personnel can be trained in a day. 2 to 3 people to operate each machine. New personnel require 6 months of training.
Noise and Environmental Factors Almost silent and very little waste. Very loud. Huge quantities of dust are produced which is harmful to breath in.

The final part fitted to the WEY VV7c
अंतिम भाग WEY VV7c के लिए फिट है

3 डी प्रिंटिंग और ऑटोमोटिव उद्योग का भविष्य

ग्रेट वॉल मोटर्स के साथ हमारे सहयोग ने मोटर वाहन क्षेत्र में 3 डी प्रिंटिंग की उपयोगिता को प्रदर्शित करने में मदद की है, और हमें विश्वास है कि एडिटिव विनिर्माण पारंपरिक विनिर्माण तकनीकों को बदलना जारी रखेगा। यद्यपि बड़े पैमाने पर उत्पादन और कुछ कार्यात्मक भागों के लिए सीएनसी मशीनिंग अभी भी बेहतर है, 3 डी प्रिंटिंग के इतने अधिक फायदे हैं कि ज्यादातर मामलों में 3 डी प्रिंटिंग एक आसान विकल्प है। महान दीवार उन प्रोटोटाइपों को प्राप्त करने में सक्षम थी जिनकी उन्हें पारंपरिक तरीकों की तुलना में बहुत अधिक तेज़ी से और बहुत कम लागत पर आवश्यकता थी, और पूरे विकास के चरण में बहुत बेहतर लचीलेपन के साथ भी। इस प्रकार के लाभों के साथ, यह स्पष्ट है कि 3 डी प्रिंटिंग ऑटोमोटिव उद्योग के दिल में होगा जो आगे बढ़ेगा।

3D Printers
एसएलए 3 डी प्रोटोटाइप प्रिंटिंग उपकरण और सामग्री के हमारे चयन के साथ आसान है

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