Shin kun lura da yadda buga 3D ke ƙara shahara? Daga yin ƙananan kayan wasan yara na filastik da samfuran ƙira shekaru da suka gabata, yanzu yana da ikon buga gidaje, haƙora, har ma da gabobin ɗan adam! Ci gabansa kamar roka ne.
Amma duk da shahararsa, idan da gaske bugu na 3D yana son ya jagoranci masana'antu, ba zai iya dogara kawai da "persimmons masu laushi" kamar robobi da resins ba. Yana da kyau a yi kayan gwaji, amma idan ana maganar yin sassan zafin jiki mai zafi waɗanda za su iya jure wa yanayi mai tsanani, ko na'urori masu ƙarfi, masu jure lalacewa, kayan aiki da yawa nan take ba su dace ba.
Nan ne jarumin labarinmu na yau ya zo—foda na alumina, wanda aka fi sani da "corundum." Wannan kayan ba wai yana da ƙarfi ba ne, yana da halaye masu ƙarfi: ƙarfi mai ƙarfi, juriyar tsatsa, juriyar zafin jiki mai yawa, da kuma kyakkyawan rufin rufi. A masana'antu na gargajiya, ya riga ya zama ƙwararre a fannin kayan da ba sa jure wa iska, goge-goge, yumbu, da sauran fannoni.
To tambayar ita ce, wane irin walƙiya ne zai bayyana idan wani abu na gargajiya, "mai tauri" ya haɗu da fasahar "ƙirƙirar fasahar dijital" ta zamani? Amsar ita ce: ana ci gaba da juyin juya halin kayan aiki cikin natsuwa.
Ⅰ. Me yasa alumina? Me yasa yake karya tsarin?
Bari mu fara tattauna dalilin da ya sa bugu na 3D bai taɓa fifita kayan yumbu a baya ba. Yi tunani a kai: foda na filastik ko ƙarfe suna da sauƙin sarrafawa idan aka yi musu siminti ko aka fitar da su ta amfani da laser. Amma foda na yumbu suna da rauni kuma suna da wahalar narkewa. Fuskokin laser da ke toshewa sannan suka samar da su suna da ƙaramin taga na tsari, wanda ke sa su zama masu saurin fashewa da lalacewa, wanda ke haifar da ƙarancin yawan amfanin ƙasa.
To ta yaya alumina za ta magance wannan matsala? Ba ta dogara da ƙarfin gaske ba, sai dai a kan "hankali."
Babban ci gaban ya ta'allaka ne da juyin halittar fasahar buga 3D da kuma tsarin kayan aiki. Fasaha ta yau da kullun, kamar jetting na binder da stereolithography, suna amfani da "hanyar lanƙwasa."
Jetting na binder: Wannan wani mataki ne mai kyau. Ba kamar hanyoyin gargajiya na narkar da foda na aluminum oxide kai tsaye da laser ba, wannan hanyar da farko tana amfani da siririn foda na aluminum oxide. Sannan, kamar firintar inkjet mai inganci, kan bugawa yana fesa wani "manne" na musamman a yankin da ake so, yana ɗaure foda tare. Wannan shafa foda da manne a kowane layi yana haifar da "jiki kore" mai siffar farko. Wannan jikin kore bai yi ƙarfi ba tukuna, don haka, kamar yumbu, yana yin "baptismar wuta" ta ƙarshe a cikin tanda mai zafi - sintering. Sai bayan sintering ne ƙwayoyin za su haɗu da juna sosai, suna cimma halayen injiniya kusa da na tukwane na gargajiya.
Wannan yana magance ƙalubalen narkar da yumbu kai tsaye cikin dabara. Kamar farko yana siffanta ɓangaren da bugu na 3D, sannan a cika shi da rai da ƙarfi ta amfani da dabarun gargajiya.
II. A ina ne wannan "nasara" ta bayyana da gaske? Magana ba tare da aiki ba magana ce kawai ta wofi.
Idan ka kira shi wani ci gaba, dole ne a sami ƙwarewa ta gaske, ko ba haka ba? Hakika, ci gaban foda aluminum oxide a cikin bugawa ta 3D ba wai kawai "daga farko ba ne," amma da gaske "daga kyau zuwa kyau," yana magance matsaloli da yawa da ba za a iya warwarewa a baya ba.
Da farko, yana kawar da ra'ayin "rikitarwa" a matsayin ma'anar "tsada." A al'ada, sarrafa yumburan alumina, kamar bututun ƙarfe ko musayar zafi tare da hanyoyin kwararar ciki masu rikitarwa, ya dogara ne akan ƙirƙirar mold ko injina, wanda yake da tsada, yana ɗaukar lokaci, kuma yana sa wasu tsare-tsare ba za a iya ƙirƙira su ba. Amma yanzu, bugawa ta 3D yana ba da damar ƙirƙirar kowane tsari mai rikitarwa kai tsaye, "marar mold" na kowane tsari mai rikitarwa da za ku iya tsarawa. Ka yi tunanin wani ɓangaren yumbu na alumina tare da tsarin saƙar zuma na ciki, mai sauƙi sosai amma mai ƙarfi sosai. A cikin masana'antar sararin samaniya, wannan makami ne na gaske don rage nauyi da haɓaka aiki.
Na biyu, yana cimma "cikakkiyar haɗin aiki da siffa." Wasu sassa suna buƙatar geometrics masu rikitarwa da ayyuka na musamman kamar juriyar zafi mai yawa, juriyar lalacewa, da kuma rufin rufi. Misali, hannayen haɗin yumbu da ake amfani da su a masana'antar semiconductor dole ne su kasance masu sauƙi, masu iya motsi mai sauri, kuma gaba ɗaya suna hana tsangwama da lalacewa. Abin da a da ake buƙatar haɗa sassa da yawa yanzu za a iya buga su kai tsaye ta 3D daga alumina a matsayin abu ɗaya, wanda ke inganta aminci da aiki sosai.
Na uku, yana kawo zamanin zinare na keɓancewa na musamman. Wannan abin birgewa ne musamman a fannin likitanci. Ƙasusuwan ɗan adam sun bambanta sosai, kuma dashen ƙashi na wucin gadi na baya yana da girma dabam dabam, wanda hakan ke tilasta wa likitoci su yi amfani da su yayin tiyata. Yanzu, ta amfani da bayanan CT scan daga majiyyaci, yana yiwuwa a buga 3D kai tsaye dashen yumbu na alumina mai ramuka wanda ya dace da yanayin majiyyaci. Wannan tsarin ramuka ba wai kawai yana da nauyi ba ne, har ma yana ba da damar ƙwayoyin ƙashi su girma a cikinsa, yana cimma ainihin "osseointegration" kuma yana sanya dashen ya zama wani ɓangare na jiki. Wannan irin maganin likita da aka keɓance a da ba a taɓa tunaninsa ba ne.
Ⅲ. Makomar ta zo, amma ƙalubale sun yi yawa.
Ba shakka, ba za mu iya yin magana kawai ba. Amfani da foda na alumina a cikin bugu na 3D har yanzu yana kama da "babban abu," tare da babban damar amma kuma wasu ƙalubalen matasa.
Har yanzu farashin yana da tsada: Fulawar alumina mai siffar ƙwallo mai kyau wacce ta dace da buga ta 3D tana da tsada sosai. Bugu da ƙari, kayan aikin bugawa na musamman na miliyoyin daloli da kuma amfani da makamashin da ake samu daga tsarin tace sintering na gaba, kuma farashin buga ɓangaren alumina har yanzu yana da tsada.
Manyan shingen tsari: Daga shirye-shiryen slurry da saitin sigogin bugawa zuwa sarrafa cirewa da kuma sarrafa lanƙwasa bayan sarrafawa, kowane mataki yana buƙatar ƙwarewa mai zurfi da tarin fasaha. Matsaloli kamar fashewa, nakasa, da raguwar rashin daidaituwa na iya tasowa cikin sauƙi.
Daidaiton Aiki: Tabbatar da daidaiton mahimman alamun aiki kamar ƙarfi da yawa a cikin kowane rukuni na sassan da aka buga babban cikas ne ga manyan aikace-aikace.