Membuat teknologi baru lebih cepat dan lebih murah
Spotlight

Membuat teknologi baru lebih cepat dan lebih murah


Dibandingkan dengan manufaktur aditif logam tradisional, proses ini berisi beberapa volume yang dapat dicetak yang dimulai dari permukaan bangunan berbeda dengan orientasi berbeda. Kredit: Xinyi Xiao, Penn State

Mesin manufaktur aditif (AM) telah maju dari waktu ke waktu, namun, perangkat lunak yang diperlukan untuk mesin baru sering tertinggal. Untuk membantu mengurangi masalah ini, peneliti Penn State merancang perangkat lunak perencanaan proses otomatis untuk menghemat uang, waktu, dan sumber daya desain.

Mesin lima sumbu yang lebih baru dirancang untuk bergerak secara linier di sepanjang bidang x, y, dan z dan berputar di antara bidang-bidang tersebut untuk memungkinkan mesin mengubah orientasi objek. Mesin ini merupakan kemajuan dari mesin tiga sumbu tradisional yang tidak memiliki kemampuan rotasi dan membutuhkan struktur pendukung.

Mesin seperti itu berpotensi menghasilkan penghematan biaya dan waktu yang besar; namun, AM lima sumbu tidak memiliki perencanaan desain dan otomatisasi yang sama seperti yang dimiliki mesin tiga sumbu. Di sinilah pembuatan perangkat lunak perencanaan menjadi penting.

“Lima sumbu AM adalah area yang masih muda, dan peranti lunaknya belum ada di sana,” kata Xinyi Xiao, penerima doktoral musim panas 2020 Penn State di bidang teknik industri, sekarang asisten profesor di bidang teknik mesin dan manufaktur di Universitas Miami di Ohio. “Pada dasarnya, kami mengembangkan metodologi untuk secara otomatis memetakan desain dari CAD — desain dengan bantuan komputer — perangkat lunak ke AM untuk membantu memotong langkah yang tidak perlu. Anda menghemat uang dengan mengurangi waktu untuk membuat bagian dan juga menggunakan lebih sedikit bahan dari dukungan tiga sumbu struktur. “

Xiao melakukan pekerjaan ini sebagai bagian dari program doktoralnya di Penn State Harold dan Inge Marcus Departemen Teknik Industri dan Manufaktur di bawah pengawasan Sanjay Joshi, profesor teknik industri. Penelitian mereka dipublikasikan di Jurnal Manufaktur Aditif.

“Kami ingin mengotomatiskan proses keputusan untuk desain manufaktur untuk mendapatkan ‘manufaktur aditif tombol tekan’,” kata Joshi. “Ide perangkat lunak ini adalah membuat AM lima sumbu sepenuhnya otomatis tanpa perlu pekerjaan manual atau desain ulang produk. Xinyi datang kepada saya ketika dia membutuhkan panduan atau memiliki pertanyaan, tetapi pada akhirnya, dia memegang kuncinya.”

Algoritme perangkat lunak secara otomatis menentukan bagian suatu bagian dan orientasi bagian tersebut. Dari sini, perangkat lunak menentukan kapan setiap bagian akan dicetak, dan di mana orientasinya dalam urutan pencetakan. Melalui proses dekomposisi, geometri bagian bermuara pada bagian-bagian individual, masing-masing dapat dicetak tanpa struktur pendukung. Karena setiap bagian dibuat berurutan, mesin dapat memutar ke seluruh sumbunya untuk mengubah arah bagian dan melanjutkan pencetakan. Xiao membandingkannya dengan bekerja dengan balok penyusun Lego.

Algoritme dapat membantu menginformasikan rencana proses desainer untuk membuat bagian. Ini memungkinkan kesempatan desainer untuk melakukan koreksi atau mengubah desain sebelum dicetak, yang secara positif dapat mempengaruhi biaya. Algoritme juga dapat memberi tahu seorang desainer seberapa layak suatu bagian dapat dibuat menggunakan manufaktur tanpa dukungan.

“Dengan algoritme, Anda tidak benar-benar membutuhkan keahlian dari pengguna karena ada dalam perangkat lunak,” kata Joshi. “Otomatisasi dapat membantu untuk mencoba sekumpulan skenario berbeda dengan sangat cepat sebelum Anda membuat apa pun di mesin.”

Xiao berkata dia bermaksud untuk melanjutkan penelitian ini karena beberapa area aplikasi utama dari teknologi ini adalah dirgantara dan mobil.

“Komponen logam besar, menggunakan manufaktur aditif tradisional, dapat memakan waktu berhari-hari dan membuang banyak bahan dengan menggunakan struktur pendukung,” kata Xiao. “Manufaktur aditif sangat kuat, dan dapat menghasilkan banyak hal karena fleksibilitasnya; namun, ia juga memiliki kelemahan. Masih banyak pekerjaan yang harus dilakukan.”


Teknologi AI menangani keakuratan suku cadang, tantangan manufaktur utama dalam pencetakan 3-D


Informasi lebih lanjut:
Xinyi Xiao et al, Proses perencanaan untuk dukungan lima sumbu manufaktur aditif gratis, Manufaktur Aditif (2020). DOI: 10.1016 / j.addma.2020.101569

Disediakan oleh Pennsylvania State University

Kutipan: Algoritma dan otomatisasi: Membuat teknologi baru lebih cepat dan lebih murah (2020, 9 Desember) diakses 9 Desember 2020 dari https://techxplore.com/news/2020-12-algorithms-automation-technology-faster-cheaper.html

Dokumen ini memiliki hak cipta. Selain dari transaksi yang adil untuk tujuan studi atau penelitian pribadi, tidak ada bagian yang boleh direproduksi tanpa izin tertulis. Konten tersebut disediakan untuk tujuan informasi saja.


Halaman Ini Di Persembahkan Oleh : Pengeluaran SGP Hari Ini