في التصميم للتصنيع المضاف (DFAM) ، هناك كل من الموضوعات العامة (التي تنطبق على العديد من عمليات التصنيع المضافة) والتحسينات الخاصة لعملية AM معينة. الموضح هنا هو تحليل سوق دبي المالي للطباعة الحجرية ، حيث يتم تطبيق اعتبارات التصميم للتصنيع (DFM) في تصميم جزء (أو تجميع) يتم تصنيعه بواسطة عملية الطباعة الحجرية (SLA). في SLA ، يتم بناء الأجزاء من راتنج سائل قابل للسحب يمكن معالجته عند التعرض لحزمة ليزر تقوم بمسح سطح الراتنج (photopolymerization). عادة ما تستخدم الراتنجات المحتوية على أكريليت ، إيبوكسي واليوريثان. يمكن تصنيع الأجزاء المعقدة والتجميعات بشكل مباشر دفعة واحدة ، إلى حد أكبر من الأشكال السابقة للتصنيع مثل الصب ، التشكيل ، تصنيع المعادن ، وتصنيع الآلات. يتطلب تحقيق مثل هذه العملية السلسة من المصمم أخذ اعتبارات قابلية التصنيع للجزء (أو التجميع) من خلال العملية. في أي عملية تصميم للمنتج ، تعتبر اعتبارات سوق دبي المالي هامة للحد من التكرارات والوقت والهدر المادي.

التحديات في الطباعة الحجرية

مواد
تعد تكلفة المواد المحددة للإعداد المفرط ونقص الدعم لراتنجات الطرف الثالث تحديًا كبيرًا مع عملية SLA:. يتم تقييد اختيار المواد (عملية التصميم) بواسطة الراتنجات المدعومة. وبالتالي ، يتم إصلاح الخواص الميكانيكية أيضًا. عند زيادة الأبعاد بشكل انتقائي للتعامل مع الضغوط المتوقعة ، يتم إجراء المعالجة بعد ذلك عن طريق المزيد من المعالجة باستخدام ضوء الأشعة فوق البنفسجية والحرارة. على الرغم من أنه يمكن الاستفادة من الخصائص الميكانيكية ، فإن البلمرة الإضافية والوصلة المتصالبة يمكن أن ينتج عنها انكماش ، وتشويه ، وضغط حراري متبقي. ومن ثم ، يجب تصميم الجزء في مرحلته “الخضراء” أي مرحلة ما قبل المعالجة.

الإعداد وعملية
عملية SLA هي عملية تصنيع مضافة. ومن ثم ، يتعين النظر في اعتبارات التصميم مثل التوجه ، وخطوط العرض العملية ، وهياكل الدعم وما إلى ذلك. يؤثر الاتجاه على هياكل الدعم ووقت التصنيع وجودة الجزء وتكلفة الجزء. قد تفشل الهياكل المعقدة في التصنيع بشكل صحيح بسبب التوجه غير القابل للتنفيذ مما يؤدي إلى ضغوط غير مرغوبة. هذا هو الوقت الذي يمكن فيه تطبيق إرشادات سوق دبي المالي. يمكن التحقق من صحة جدوى التصميم للطباعة الحجرية بالتحليل وكذلك على أساس المحاكاة و / أو المبادئ التوجيهية

اعتبارات سوق دبي المالي القائم على القاعدة
تشير الاعتبارات المستندة إلى القواعد في سوق دبي المالي إلى بعض المعايير التي يجب أن يفي بها الجزء لتجنب الفشل أثناء التصنيع. بالنظر إلى تقنية التصنيع طبقة تلو الأخرى التي تتبعها العملية ، لا يوجد أي قيد على التعقيد الكلي الذي قد يكون لهذا الجزء. لكن بعض القواعد تم تطويرها من خلال خبرة مطور / أكاديمية الطابعات التي يجب اتباعها لضمان أن تكون الميزات الفردية التي تشكل الجزء ضمن “حدود جدوى” معينة.

قيود الطابعة
تأتي القيود / القيود في تصنيع SLA من دقة الطابعة وسماكة الطبقة وسرعة المعالجة وسرعة الطباعة إلخ. يجب مراعاة قيود الطابعة المختلفة أثناء التصميم مثل:

سمك الجدار الأدنى (المدعوم وغير المدعوم): سمك الجدار في الأشكال الهندسية محدود باستبانة الراتنج. ينتهي وجود الجدران المدعومة بجدران أخرى. أقل من حد سمك ، قد تشوه جدران الجدران أثناء التقشير. الجدران غير المدعومة هي أكثر عرضة للانفصال وبالتالي الحد الأعلى هو لمثل هذه الحالة.
Overhang (الحد الأقصى للطول غير المدعوم والعدد الأدنى غير المدعوم): Overhangs هي ميزات هندسية غير مدعومة في الجزء. يجب أن تكون مدعومة بهياكل الدعم. هناك حد أقصى عند عدم توفير الهياكل. هذا هو الحد من الانحناء تحت الوزن الذاتي. تؤدي الزوايا الضحلة جدًا إلى طول أطول (مُسقط) غير مدعوم. وبالتالي ، الحد الأدنى على ذلك.
الحد الأقصى لتمدد الجسر: لتجنب ترهل البنى الشبيهة بالحزم التي يتم دعمها فقط في النهايات ، يكون الحد الأقصى لطول هذه الهياكل محدودًا. عندما لا يكون ذلك ممكنًا ، يجب زيادة العرض للحصول على تعويض.
الحد الأدنى لقطر العمود الرأسي: هو التأكد من أن الرقة أعلى من الحد الذي تصبح فيه الميزة مموجة.
الأبعاد الدنيا للأخاديد والتفاصيل المنقوشة: يتم طبع الأخاديد والزرع هي ميزات مرفوعة ضحلة على سطح الجزء. لا يمكن التعرف على الميزات المطبوعة بأبعاد أصغر من الحدود.
الحد الأدنى للتخليص بين الأشكال الهندسية: هذا لضمان عدم دمج الأجزاء.
الحد الأدنى لقطر الفتحة ونصف القطر من الانحناءات: قد تقترب الانحناءات الصغيرة التي لا يمكن تحقيقها بأبعاد الطباعة أو تتلاشى.
الحد الأدنى من وحدات التخزين الداخلية القطر الاسمية: قد تمتلئ وحدات التخزين الصغيرة جدًا.

هياكل الدعم

تحتاج النقطة إلى الدعم في الحالات التالية:

إنها نقطة النهاية لدعم الحواف الأقل
إذا كان طول العبوة أكثر من قيمة حرجة
هو في المركز الهندسي للدعم أقل طائرة

أثناء الطباعة ، تعمل هياكل الدعم كجزء من التصميم وبالتالي ، يتم وضع قيودها ومزاياها في الاعتبار أثناء التصميم. تشمل الاعتبارات الرئيسية ما يلي:

دعم الهندسة الزاوية الضحلة: قد تؤدي الزوايا الضحلة إلى راتنج غير لائق (مشاكل في القوة الهيكلية) ، إلا إذا تم توفير الدعامات بشكل موحد. عموما ، ما وراء زاوية معينة (عادة حوالي 45 درجة) ، فإن السطح لا يتطلب الدعم.
قاعدة overhang: زيادة سماكة القسم في القاعدة لتجنب تمزيق. تجنب التحولات الحادة في قاعدة overhang.
توصيل الهواء للجيب: بدون دعائم ، قد تنتج أجزاء الطباعة بسطح مسطح وثقوب في الهندسة فقاعات هواء. عند طباعة الجزء ، يمكن أن تسبب جيوب الهواء هذه فراغات في النموذج. هياكل الدعم ، في هذه الحالة ، تخلق مسارات يمكن من خلالها فقاعات الهواء أن تفلت.
هيكل التوافق: النظر في دعم التوافق لسطح وحدة التخزين الداخلية.
ميزة الاتجاه: المشرق لضمان متداعم بشكل جيد.

جزء ترسب التوجه
يعد التوجه الجزئي قرارًا حاسمًا جدًا في تحليل سوق دبي المالي لعملية SLA. يعتمد وقت البناء وجودة السطح وحجم / عدد هياكل الدعم وما إلى ذلك على هذا. في العديد من الحالات ، من الممكن أيضًا معالجة مشكلات قابلية التصنيع من خلال إعادة توجيه الجزء فقط. على سبيل المثال ، قد يتم توجيه هندسة متدنية مع زاوية ضحلة لضمان زوايا حادة. ومن ثم ، تشمل الاعتبارات الرئيسية ما يلي:

تحسين النهاية السطحية: توجيه الجزء بطريقة يتم التخلص من ميزة على سطح حرج. وجهة النظر الخوارزمية ، يتحلل السطح الحر الشكل إلى مزيج من السطوح المستوية المختلفة ويحسب الوزن / لكل منها. يتم تقليل إجمالي الأوزان للحصول على أفضل إنهاء سطحي عام.
تقليل وقت البناء: يتم إجراء تقدير تقريبي لوقت الإنشاء باستخدام التقسيم. يتناسب وقت البناء مع مجموع المساحات السطحية لكل شريحة. (يمكن تقريبه كارتفاع للجزء)
تحسين بنية الدعم: تختلف المنطقة المدعومة حسب الاتجاه. في بعض الاتجاهات ، من الممكن تقليل منطقة الدعم.
من السهل تقشير: إعادة توجيه مثل هذه المساحة المتوقعة من طبقات يتغير تدريجيا يجعل من السهل على تقشر طبقة الشفاء أثناء الطباعة. كما يساعد التوجيه في إزالة هياكل الدعم في مراحل لاحقة.

اعتبارات سوق دبي المالي القائمة على الخطة
تشير الاعتبارات القائمة على الخطة في سوق دبي المالي إلى المعايير التي تنشأ بسبب خطة المعالجة. ويجب الوفاء بها لتجنب الفشل أثناء تصنيع الجزء الذي قد يستوفي المعايير المستندة إلى القواعد ، ولكن قد يواجه بعض الصعوبات في التصنيع بسبب التسلسل الذي يتم فيه إنتاج الميزات.

خياطة هندسية
تعديل بعض الخصائص الهندسية غير الحرجة لجزء ما من أجل خفض تكلفة التصنيع والوقت ، وإنتاج نماذج أولية وظيفية تحاكي سلوك أجزاء الإنتاج.

اﻟﺧﯾﺎرات اﻟﮭﻧدﺳﯾﺔ ﺗﺟﺳر ﻋدم ﺗطﺎﺑق ﺧﺻﺎﺋص اﻟﻣﺎدة وﻓوارق اﻟﻌﻣﻟﯾﺎت اﻟﻣذﮐورة أﻋﻼه. يتم التعامل مع كل من وظائف وقضايا manufacturability. يتم التعامل مع قضايا الوظائف من خلال “تفصيل” أبعاد الجزء لتعويض التشوهات وسلوكيات الانحراف السلوكية. يتم التعامل مع قضايا قابلية التصنيع من خلال تحديد سمات هندسية يصعب تصنيعها (نهج مستخدم في معظم كتيبات سوق دبي المالي) أو من خلال عمليات محاكاة لعمليات التصنيع. بالنسبة للأجزاء المنتجة من RP (كما هو الحال في SLA) ، تسمى الصيغ المشكلة الخياطة الهندسية في العمليات المادية (MPGT) / RP. أولاً ، يحدد المصمم معلومات مثل: نموذج CAD من Parametric للجزء ؛ القيود والأهداف على الخصائص الوظيفية والهندسية والتكلفة والوقت ؛ نماذج التحليل لهذه القيود والأهداف ؛ القيم المستهدفة للأهداف ؛ والتفضيلات للأهداف. يتم بعد ذلك صياغة مشكلة سوق دبي المالي حيث يملأ المصمم في قالب MPGT بهذه المعلومات ويرسلها إلى الشركة المصنعة التي تملأ المعلومات المتبقية المتعلقة بالتصنيع. مع الصيغة المكتملة ، الشركة المصنعة قادرة الآن على حل مشكلة سوق دبي المالي ، وأداء GT من تصميم الجزء. وبالتالي ، فإن MPGT بمثابة الواجهة الرقمية بين المصمم والشركة المصنعة. تم تطوير إستراتيجيات التخطيط المختلفة (PP) للخياطة الهندسية في عملية SLA.

أطر سوق دبي المالي
يتم تعيين القيود المفروضة من قبل عملية التصنيع على التصميم. هذا يساعد في تحديد مشاكل سوق دبي المالي أثناء استكشاف خطط العمليات من خلال العمل كطريقة استرجاع. يتم تطوير العديد من أطر سوق دبي المالي في الأدب. تساعد أطر العمل هذه في اتخاذ العديد من خطوات اتخاذ القرار مثل:

تناسب عملية المنتج: إن ضمان النظر في قضايا التصنيع أثناء مرحلة التصميم يعطي فكرة عن ما إذا كانت عملية SLA هي الاختيار الصحيح. يمكن أن يتم النماذج الأولية السريعة بطرق مختلفة. القلق المعتاد هي تكلفة العملية وتوافرها. من خلال هذا الإطار DFM ، يمكن للمصمم إجراء تغييرات التصميم اللازمة لتخفيف قابلية تصنيع عنصر في عملية جيش تحرير السودان. يضمن هذا الإطار بالتالي أن المنتج مناسب لخطة التصنيع.

تمييز الميزات: يتم ذلك من خلال مهام تخطيط العمليات المتكاملة في برامج CAD / CAM التجارية. قد يشمل ذلك محاكاة عملية التصنيع للحصول على فكرة عن الصعوبات المحتملة في بيئة التصنيع الافتراضية. هذه الأدوات المتكاملة هي في مرحلة التطوير.

اعتبارات الوظائف: في بعض الحالات ، تتم طباعة التجميعات مباشرة بدلاً من طباعة الأجزاء بشكل منفصل وتجميعها. في مثل هذه الحالات ، قد تؤثر ظاهرة مثل تدفق الراتنج على الوظيفة بشكل كبير والتي قد لا يمكن معالجتها من خلال تحليل قائم على القاعدة فقط. في الواقع ، فإن التحليل القائم على القواعد هو فقط لضمان حدود التصميم ولكن يجب فحص أبعاد الجزء النهائي من أجل التصنيع من خلال النظر في الخطة. وقد تم إجراء أبحاث كبيرة في هذا منذ العقد الماضي. يتم تطوير أطر سوق دبي المالي ووضعها في حزم.