इस लेख में, हम उत्पादन के लिए भागों, उनके लाभ, विचार करने के लिए, और बहुत कुछ के निर्माण के लिए उपयोग की जाने वाली कई प्रौद्योगिकियों और सामग्रियों पर एक नज़र डालेंगे।
परिचय
उत्पादन के लिए विनिर्माण भागों-जिसे एंड-यूज़ पार्ट्स के रूप में भी जाना जाता है-एक प्रोटोटाइप या मॉडल के विपरीत, एक अंतिम उत्पाद में उपयोग किए जाने वाले एक हिस्से को बनाने और निर्मित करने के लिए कच्चे माल का उपयोग करने की प्रक्रिया को संदर्भित करता है। इस बारे में अधिक जानने के लिए प्रारंभिक प्रोटोटाइप के निर्माण के लिए हमारे गाइड की जाँच करें।
वास्तविक दुनिया के वातावरण में अपने भागों को कार्य करना सुनिश्चित करने के लिए-मशीनरी भागों के रूप में, वाहन घटक, उपभोक्ता उत्पाद, या किसी भी अन्य कार्यात्मक उद्देश्य-विनिर्माण को इसे ध्यान में रखते हुए संपर्क करने की आवश्यकता है। उत्पादन के लिए सफलतापूर्वक और कुशलता से भागों का निर्माण करने के लिए, आपको आवश्यक कार्यात्मक, सुरक्षा और गुणवत्ता आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए सामग्री, डिजाइन और उत्पादन विधियों पर विचार करना चाहिए।
उत्पादन भागों के लिए सामग्री का चयन करना
उत्पादन के लिए भागों के लिए सामान्य सामग्रियों में स्टील या एल्यूमीनियम जैसी धातुएं शामिल हैं, प्लास्टिक जैसे एबीएस, पॉली कार्बोनेट, और नायलॉन, कंपोजिट जैसे कार्बन फाइबर और फाइबरग्लास और कुछ सिरेमिक।
आपके अंतिम-उपयोग भागों के लिए सही सामग्री आवेदन की विशिष्ट आवश्यकताओं के साथ-साथ इसकी लागत और उपलब्धता पर निर्भर करेगी। यहां कुछ सामान्य गुण हैं जो उन सामग्रियों का चयन करते हैं जिनके साथ उत्पादन के लिए भागों का निर्माण करना है:
ताकत। सामग्री को उन ताकतों का सामना करने के लिए पर्याप्त मजबूत होना चाहिए, जिनसे उपयोग के दौरान एक हिस्सा उजागर किया जाएगा। धातुएं मजबूत सामग्रियों के अच्छे उदाहरण हैं।
स्थायित्व। सामग्री को समय के साथ पहनने और फाड़ने में सक्षम होना चाहिए, बिना किसी अपमान या टूटने के। कंपोजिट स्थायित्व और शक्ति दोनों के लिए जाना जाता है।
लचीलापन। अंतिम भाग के आवेदन के आधार पर, आंदोलन या विरूपण को समायोजित करने के लिए एक सामग्री को लचीला होना पड़ सकता है। पॉली कार्बोनेट और नायलॉन जैसे प्लास्टिक को उनके लचीलेपन के लिए जाना जाता है।
तापमान प्रतिरोध। यदि भाग को उच्च तापमान के संपर्क में लाया जाएगा, उदाहरण के लिए, सामग्री को पिघलने या विकृत किए बिना गर्मी का सामना करने में सक्षम होना चाहिए। स्टील, एबीएस, और सिरेमिक उन सामग्रियों के उदाहरण हैं जो अच्छे तापमान प्रतिरोध को प्रदर्शित करते हैं।
उत्पादन के लिए भागों के लिए विनिर्माण तरीके
उत्पादन के लिए भागों को बनाने के लिए चार प्रकार के विनिर्माण विधियों का उपयोग किया जाता है: घटाव विनिर्माण, एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग, मेटल फॉर्मिंग और कास्टिंग।
विभेदक विनिर्माण
घटाव विनिर्माण - जिसे पारंपरिक विनिर्माण के रूप में भी जाना जाता है - में सामग्री के एक बड़े टुकड़े से सामग्री को हटाना शामिल है जब तक कि एक वांछित आकार प्राप्त नहीं होता है। घटाव विनिर्माण अक्सर एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग की तुलना में तेज होता है, जिससे यह उच्च-मात्रा वाले बैच उत्पादन के लिए अधिक उपयुक्त हो जाता है। हालांकि, यह अधिक महंगा हो सकता है, खासकर जब टूलिंग और सेटअप लागतों पर विचार करना, और आम तौर पर अधिक अपशिष्ट पैदा करता है।
सामान्य प्रकार के घटाव विनिर्माण में शामिल हैं:
कंप्यूटर संख्यात्मक नियंत्रण (CNC) मिलिंग। एक प्रकार की सीएनसी मशीनिंग, सीएनसी मिलिंग में एक ठोस ब्लॉक से सामग्री को हटाने के लिए एक कटिंग टूल का उपयोग करना शामिल है, जो एक तैयार भाग बनाने के लिए है। यह धातुओं, प्लास्टिक और कंपोजिट जैसी सामग्रियों में सटीकता और सटीकता के उच्च डिग्री के साथ भागों को बनाने में सक्षम है।
CNC टर्निंग सर्विस। इसके अलावा एक प्रकार का CNC मशीनिंग, CNC टर्निंग एक घूर्णन ठोस से सामग्री को हटाने के लिए एक काटने वाले उपकरण का उपयोग करता है। यह आमतौर पर उन वस्तुओं को बनाने के लिए उपयोग किया जाता है जो बेलनाकार हैं, जैसे कि वाल्व या शाफ्ट।
शीट धातु निर्माण। शीट मेटल फैब्रिकेशन में, धातु की एक फ्लैट शीट को एक ब्लूप्रिंट के अनुसार काट या गठित किया जाता है, आमतौर पर एक DXF या CAD फ़ाइल।
योज्य विनिर्माण
एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग - जिसे 3 डी प्रिंटिंग के रूप में भी जाना जाता है - एक ऐसी प्रक्रिया को संदर्भित करता है जिसमें एक हिस्सा बनाने के लिए सामग्री को अपने ऊपर जोड़ा जाता है। यह अत्यधिक जटिल आकृतियों का उत्पादन करने में सक्षम है जो अन्यथा पारंपरिक (घटाव) विनिर्माण विधियों के साथ असंभव होगा, कम अपशिष्ट उत्पन्न करता है, और तेज और कम महंगा हो सकता है, खासकर जब जटिल भागों के छोटे बैचों का उत्पादन करते हैं। सरल भागों का निर्माण, हालांकि, घटाव विनिर्माण की तुलना में धीमा हो सकता है, और उपलब्ध सामग्रियों की सीमा आम तौर पर छोटी होती है।
सामान्य प्रकार के एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग में शामिल हैं:
स्टीरियोलिथोग्राफी (एसएलए)। राल 3 डी प्रिंटिंग के रूप में भी जाना जाता है, एसएलए एक बहुलक राल को चुनिंदा रूप से ठीक करने और एक तैयार भाग बनाने के लिए एक प्रकाश स्रोत के रूप में यूवी लेजर का उपयोग करता है।
फ्यूज्ड डिपोजिशन मॉडलिंग (एफडीएम)। फ्यूज्ड फिलामेंट फैब्रिकेशन (FFF) के रूप में भी जाना जाता है, FDM परत द्वारा भागों की परत का निर्माण करता है, चुनिंदा रूप से एक पूर्व निर्धारित पथ में पिघल सामग्री जमा करता है। यह थर्माप्लास्टिक पॉलिमर का उपयोग करता है जो अंतिम भौतिक वस्तुओं को बनाने के लिए फिलामेंट्स में आते हैं।
चयनात्मक लेजर सिंटरिंग (एसएलएस)। एसएलएस 3 डी प्रिंटिंग में, एक लेजर चुनिंदा रूप से एक बहुलक पाउडर के कणों को पाप करता है, उन्हें एक साथ फ्यूज करता है और एक भाग का निर्माण करता है, परत द्वारा परत।
मल्टी जेट फ्यूजन (एमजेएफ)। एचपी की मालिकाना 3 डी प्रिंटिंग तकनीक के रूप में, एमजेएफ लगातार और जल्दी से उच्च तन्य शक्ति, ठीक सुविधा संकल्प और अच्छी तरह से परिभाषित यांत्रिक गुणों के साथ भागों को वितरित कर सकता है
धातु का निर्माण
धातु के निर्माण में, धातु को यांत्रिक या थर्मल तरीकों के माध्यम से बल लागू करके एक वांछित रूप में आकार दिया जाता है। धातु और वांछित आकार के आधार पर प्रक्रिया या तो गर्म या ठंडी हो सकती है। धातु बनाने के साथ बनाए गए भागों में आमतौर पर अच्छी ताकत और स्थायित्व होता है। इसके अलावा, विनिर्माण के अन्य रूपों की तुलना में आमतौर पर कम सामग्री अपशिष्ट बनाया जाता है।
सामान्य प्रकार के धातु बनाने में शामिल हैं:
फोर्जिंग। धातु को गर्म किया जाता है, फिर इसे संपीड़ित बल लागू करके आकार दिया जाता है।
एक्सट्रूज़न। धातु को एक वांछित आकार या प्रोफ़ाइल बनाने के लिए एक मरने के माध्यम से मजबूर किया जाता है।
चित्रकला। एक वांछित आकार या प्रोफ़ाइल बनाने के लिए धातु को एक मरने के माध्यम से खींचा जाता है।
झुकना। धातु एक लागू बल के माध्यम से एक वांछित आकार के लिए तुला हुआ है।
ढलाई
कास्टिंग एक विनिर्माण प्रक्रिया है जिसमें एक तरल सामग्री, जैसे कि धातु, प्लास्टिक, या सिरेमिक, को एक सांचे में डाला जाता है और एक वांछित आकार में ठोस बनाने की अनुमति दी जाती है। इसका उपयोग उन हिस्सों को बनाने के लिए किया जाता है जो सटीकता और दोहराव के उच्च डिग्री की सुविधा देते हैं। बड़े बैच उत्पादन में कास्टिंग भी एक लागत प्रभावी विकल्प है।
कास्टिंग के सामान्य प्रकारों में शामिल हैं:
अंतः क्षेपण ढलाई। एक विनिर्माण प्रक्रिया का उपयोग पिघला हुआ सामग्री - अक्सर प्लास्टिक - एक मोल्ड में इंजेक्ट करके भागों का उत्पादन करने के लिए किया जाता है। सामग्री को तब ठंडा और ठोस किया जाता है, और तैयार भाग को मोल्ड से बाहर निकाल दिया जाता है।
मेटल सांचों में ढालना। डाई कास्टिंग में, पिघले हुए धातु को उच्च दबाव में एक मोल्ड गुहा में मजबूर किया जाता है। डाई कास्टिंग का उपयोग उच्च सटीकता और दोहराव के साथ जटिल आकृतियों का उत्पादन करने के लिए किया जाता है।
उत्पादन के लिए विनिर्माणता और भागों के लिए डिजाइन
विनिर्माण या विनिर्माणता के लिए डिज़ाइन (DFM) एक डिज़ाइन-प्रथम फ़ोकस के साथ एक भाग या उपकरण बनाने की एक इंजीनियरिंग विधि को संदर्भित करता है, जो एक अंतिम उत्पाद को सक्षम करता है जो उत्पादन करने के लिए अधिक प्रभावी और सस्ता है। Protolabs नेटवर्क का स्वचालित DFM विश्लेषण इंजीनियरों और डिजाइनरों को बनाने, पुनरावृति, सरल बनाने और उन भागों को अनुकूलित करने में सक्षम बनाता है, जो उन्हें बनाया जाता है, जिससे पूरे विनिर्माण प्रक्रिया को अधिक कुशल बना दिया जाता है। उन भागों को डिजाइन करके जो निर्माण में आसान हैं, उत्पादन समय और लागत को कम किया जा सकता है, क्योंकि अंतिम भागों में त्रुटि और दोष का जोखिम हो सकता है।
अपने उत्पादन की लागत को कम करने के लिए DFM विश्लेषण का उपयोग करने के लिए टिप्स
घटकों को कम से कम करें। आमतौर पर, कम घटकों में एक हिस्सा होता है, विधानसभा समय, जोखिम या त्रुटि, और समग्र लागत कम।
उपलब्धता। उन भागों को उपलब्ध उत्पादन विधियों और उपकरणों के साथ निर्मित किया जा सकता है - और यह अपेक्षाकृत सरल डिजाइन की सुविधा है - उत्पादन करने के लिए आसान और सस्ता हैं।
सामग्री और घटक। मानक सामग्री और घटकों का उपयोग करने वाले भाग लागत को कम करने में मदद कर सकते हैं, आपूर्ति श्रृंखला प्रबंधन को सरल बना सकते हैं, और यह सुनिश्चित कर सकते हैं कि प्रतिस्थापन भाग आसानी से उपलब्ध हैं।
भाग अभिविन्यास। उत्पादन के दौरान भाग के उन्मुखीकरण पर विचार करें। यह समर्थन या अन्य अतिरिक्त सुविधाओं की आवश्यकता को कम करने में मदद कर सकता है जो समग्र उत्पादन समय और लागत को बढ़ा सकते हैं।
अंडरकट्स से बचें। अंडरकट्स ऐसी विशेषताएं हैं जो एक हिस्से को आसानी से एक मोल्ड या स्थिरता से हटाए जाने से रोकती हैं। अंडरकट्स से बचने से उत्पादन समय और लागत को कम करने में मदद मिल सकती है, और अंतिम भाग की समग्र गुणवत्ता में सुधार हो सकता है।
उत्पादन के लिए विनिर्माण भागों की लागत
गुणवत्ता और लागत के बीच संतुलन बनाना उत्पादन के लिए निर्माण भागों में महत्वपूर्ण है। यहां विचार करने के लिए कई लागत-संबंधित कारक हैं:
सामग्री। विनिर्माण प्रक्रिया में उपयोग किए जाने वाले कच्चे माल की लागत उपयोग की जाने वाली सामग्री के प्रकार, इसकी उपलब्धता और आवश्यक मात्रा पर निर्भर करती है।
टूलिंग। मशीनरी, मोल्ड्स और विनिर्माण प्रक्रिया में उपयोग किए जाने वाले अन्य विशेष उपकरणों की लागत शामिल है।
उत्पादन की मात्रा। सामान्य तौर पर, आपके द्वारा उत्पादित भागों की मात्रा जितनी अधिक होती है, प्रति भाग की लागत कम होती है। यह विशेष रूप से इंजेक्शन मोल्डिंग का सच है, जो बड़े ऑर्डर वॉल्यूम के लिए पैमाने की महत्वपूर्ण अर्थव्यवस्थाएं प्रदान करता है।
समय सीमा। समय-संवेदनशील परियोजनाओं के लिए जल्दी से उत्पादित भागों में अक्सर लंबे समय तक बढ़त वाले लोगों की तुलना में अधिक लागत होती है।
अपने उत्पादन भागों के लिए मूल्य निर्धारण और लीड समय की तुलना करने के लिए एक त्वरित उद्धरण प्राप्त करें।
उत्पादन के लिए एक हिस्सा बनाने के लिए, एक मुफ्त उद्धरण और व्यापक DFM विश्लेषण प्राप्त करने के लिए एक सीएडी फ़ाइल अपलोड करें।
