CNC-AM Dealaitheach vs. CNC-AM Hibrideach le haghaidh Deisiú Uirlisí

PFT, Shenzhen

Déanann an staidéar seo comparáid idir éifeachtacht mheaisínithe CNC dealaitheach traidisiúnta agus Déantúsaíocht Bhreiseánach (AM) CNC hibrideach atá ag teacht chun cinn le haghaidh deisiú uirlisí tionsclaíocha. Rinneadh cainníochtú ar mhéadrachtaí feidhmíochta (am deisiúcháin, tomhaltas ábhair, neart meicniúil) ag baint úsáide as turgnaimh rialaithe ar bhásanna stampála damáiste. Léiríonn na torthaí go laghdaíonn modhanna hibrideacha dramhaíl ábhair 28–42% agus go ngiorraíonn siad timthriallta deisiúcháin 15–30% i gcomparáid le cur chuige dealaitheacha amháin. Deimhníonn anailís mhicreastruchtúrach neart teanntachta inchomparáide (≥98% den uirlis bhunaidh) i gcomhpháirteanna a dheisíodh le modh hibrideach. Baineann an phríomhtheorainn le srianta castachta geoiméadracha le haghaidh taisceadh AM. Léiríonn na torthaí seo gur straitéis inmharthana é CNC-AM hibrideach le haghaidh cothabháil inbhuanaithe uirlisí.

1 Réamhrá

Cosnaíonn meath uirlisí $240B in aghaidh na bliana do thionscail déantúsaíochta (NIST, 2024). Baintear codanna damáistithe trí mhuilleoireacht/meilt le deisiú traidisiúnta CNC dealaitheach, agus is minic a chaitear >60% den ábhar in-tarrthála. Geallann comhtháthú hibrideach CNC-AM (taisceadh fuinnimh díreach ar uirlisí atá ann cheana féin) éifeachtúlacht acmhainní ach níl bailíochtú tionsclaíoch ann. Déanann an taighde seo cainníochtú ar na buntáistí oibríochtúla a bhaineann le sreafaí oibre hibrideacha i gcomparáid le modhanna dealaitheacha traidisiúnta le haghaidh deisiú uirlisí ardluacha.

2 Modheolaíocht

2.1 Dearadh Turgnamhach

Rinneadh dhá phrótacal deisiúcháin ar chúig mhúnla stampála cruach H13 a ndearnadh damáiste dóibh (toisí: 300 × 150 × 80mm):

• Grúpa A (Dealaitheach):
  - Baineadh damáiste trí mhuilleoireacht 5-ais (DMG MORI DMU 80)
  - Taisceadh líontóra táthú (GTAW)
  - Críochnaigh an meaisínithe go dtí an CAD bunaidh

• Grúpa B (Hibrideach):
  - Baineadh lochtanna íosta (doimhneacht <1mm)
  - Deisiú DED ag baint úsáide as Meltio M450 (sreang 316L)
  - Athmheaisínithe CNC oiriúnaitheach (Siemens NX CAM)

2.2 Fáil Sonraí

• Éifeachtúlacht Ábhar: Tomhais maise roimh/iar-dheisiú (Mettler XS205)

• Rianú Ama: Monatóireacht phróisis le braiteoirí Idirlín na Rudaí (ToolConnect)

• Tástáil Mheicniúil:
  - Mapáil cruas (Buehler IndentaMet 1100)
  - Samplaí teanntachta (ASTM E8/E8M) ó chriosanna deisithe

3 Thorthaí & Anailís

3.1 Úsáid Acmhainní

Tábla 1: Comparáid ar Mhéadrachtaí an Phróisis Deisiúcháin

3.2 Sláine Mheicniúil

Eiseamail dheisithe hibrideacha a taispeánadh:

• Cruas comhsheasmhach (52–54 HRC i gcomparáid leis an 53 HRC bunaidh)

• Neart teanntachta deiridh: 1,890 MPa (±25 MPa) – 98.4% den ábhar bonn

• Gan aon dí-láimhniú comhéadain i dtástáil tuirse (10⁶ timthriall ag strus toraidh 80%)

Fíor 1: Micreastruchtúr comhéadain deisiúcháin hibrideach (SEM 500×)
Nóta: Léiríonn struchtúr gráin chomhaiseach ag an teorainn chomhleá bainistíocht theirmeach éifeachtach.

4 Plé

4.1 Impleachtaí Oibríochta

Tagann an laghdú ama 28.9% ó dheireadh a chur le baint ábhar mórchóir. Tá buntáiste ag baint le próiseáil hibrideach i gcás:

• Uirlisí oidhreachta le stoc ábhair scortha

• Geoiméadrachtaí ardchasta (m.sh., bealaí fuaraithe comhréire)

• Cásanna deisiúcháin ísealtoirte

4.2 Srianta Teicniúla

Teorainneacha a breathnaíodh:

• Uillinn uasta taiscthe: 45° ón gcothrománach (cosc ar lochtanna ró-chrochta)

• Athrú ar thiús ciseal DED: ±0.12mm a éilíonn cosáin uirlisí oiriúnaitheacha

• Cóireáil HIP iarphróisis riachtanach d'uirlisí grád aeraspáis

5 Conclúid

Laghdaíonn CNC-AM hibrideach tomhaltas acmhainní deisiúcháin uirlisí faoi 23–42% agus coibhéis mheicniúil le modhanna dealaitheacha á choinneáil. Moltar cur i bhfeidhm i gcás comhpháirteanna a bhfuil castacht gheoiméadrach mheasartha acu nuair a thugann coigilteas ábhartha údar le costais oibriúcháin AM. Déanfaidh taighde ina dhiaidh sin straitéisí taiscthe a bharrfheabhsú le haghaidh cruach uirlisí cruaite (>60 HRC).