चार सामान्य प्रोटोटाइपिंग प्रक्रियाओं के फायदे और नुकसान की तुलना

1. एसएलए

एसएलए एक औद्योगिक3डी प्रिंटिंगया एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग प्रक्रिया जिसमें यूवी-क्यूरेबल फोटोपॉलीमर रेज़िन के एक पूल में पुर्जों के निर्माण के लिए कंप्यूटर-नियंत्रित लेज़र का उपयोग किया जाता है। लेज़र लिक्विड रेज़िन की सतह पर पुर्जे के डिज़ाइन के क्रॉस-सेक्शन की रूपरेखा बनाता है और उसे ठीक करता है। फिर ठीक की गई परत को सीधे लिक्विड रेज़िन की सतह के नीचे उतारा जाता है और प्रक्रिया दोहराई जाती है। प्रत्येक नई ठीक की गई परत उसके नीचे की परत से जुड़ जाती है। यह प्रक्रिया तब तक जारी रहती है जब तक कि पुर्जा पूरा न हो जाए।

लाभ:कॉन्सेप्ट मॉडल, कॉस्मेटिक प्रोटोटाइप और जटिल डिज़ाइनों के लिए, SLA अन्य एडिटिव प्रक्रियाओं की तुलना में जटिल ज्यामिति और उत्कृष्ट सतही फिनिश वाले पुर्जे तैयार कर सकता है। लागत प्रतिस्पर्धी है और तकनीक कई स्रोतों से उपलब्ध है।

नुकसान:प्रोटोटाइप पुर्ज़े इंजीनियरिंग ग्रेड रेजिन से बने पुर्ज़ों जितने मज़बूत नहीं हो सकते, इसलिए SLA का उपयोग करके बनाए गए पुर्ज़ों का कार्यात्मक परीक्षण में सीमित उपयोग होता है। इसके अलावा, जब पुर्ज़ों की बाहरी सतह को ठीक करने के लिए उन्हें UV चक्रों के अधीन किया जाता है, तो SLA में निर्मित पुर्ज़े को क्षरण से बचाने के लिए UV और आर्द्रता के न्यूनतम संपर्क में रखा जाना चाहिए।

2. एसएलएस

एसएलएस प्रक्रिया में, एक कंप्यूटर-नियंत्रित लेज़र को नायलॉन-आधारित पाउडर के एक गर्म तल पर नीचे से ऊपर की ओर खींचा जाता है, जिसे धीरे से सिंटर (संलयन) करके एक ठोस रूप दिया जाता है। प्रत्येक परत के बाद, एक रोलर तल के ऊपर पाउडर की एक नई परत बिछाता है और यह प्रक्रिया दोहराई जाती है। एसएलएस एक कठोर नायलॉन या लचीले टीपीयू पाउडर का उपयोग करता है, जो वास्तविक इंजीनियरिंग थर्मोप्लास्टिक्स के समान होता है, इसलिए पुर्जे अधिक मज़बूत और सटीक होते हैं, लेकिन उनकी सतह खुरदरी होती है और उनमें बारीक विवरण का अभाव होता है। एसएलएस बड़े पैमाने पर निर्माण की सुविधा प्रदान करता है, अत्यधिक जटिल ज्यामिति वाले पुर्जों के उत्पादन की अनुमति देता है और टिकाऊ प्रोटोटाइप बनाता है।

लाभ:एसएलएस पुर्जे एसएलए पुर्जों की तुलना में अधिक सटीक और टिकाऊ होते हैं। यह प्रक्रिया जटिल ज्यामिति वाले टिकाऊ पुर्जों का उत्पादन कर सकती है और कुछ कार्यात्मक परीक्षणों के लिए उपयुक्त है।

नुकसान:भागों की बनावट दानेदार या रेतीली होती है तथा प्रक्रिया रेजिन के विकल्प सीमित होते हैं।

3. सीएनसी

मशीनिंग में, प्लास्टिक या धातु के एक ठोस ब्लॉक (या बार) को एक धातु के टुकड़े पर जकड़ा जाता है।सीएनसी मिलिंगया टर्निंग मशीन का उपयोग करके और क्रमशः सबट्रैक्टिव मशीनिंग द्वारा तैयार उत्पाद में काटा जाता है। यह विधि आमतौर पर किसी भी एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग प्रक्रिया की तुलना में अधिक मज़बूती और सतही फिनिश प्रदान करती है। इसमें प्लास्टिक के पूर्ण, समरूप गुण भी होते हैं क्योंकि यह थर्मोप्लास्टिक रेज़िन के एक्सट्रूडेड या कम्प्रेशन मोल्डेड ठोस ब्लॉकों से बनाया जाता है, जबकि अधिकांश एडिटिव प्रक्रियाएँ प्लास्टिक जैसी सामग्रियों का उपयोग करती हैं और परतों में निर्मित होती हैं। सामग्री विकल्पों की विविधता, पुर्जे को वांछित भौतिक गुण प्रदान करती है जैसे: तन्य शक्ति, प्रभाव प्रतिरोध, ऊष्मा विक्षेपण तापमान, रासायनिक प्रतिरोध और जैव-संगतता। अच्छी सहनशीलता से फिटिंग और कार्य परीक्षण के लिए उपयुक्त पुर्जे, जिग्स और फिक्स्चर, साथ ही अंतिम उपयोग के लिए कार्यात्मक घटक उत्पन्न होते हैं।

लाभ:सीएनसी मशीनिंग में इंजीनियरिंग ग्रेड थर्मोप्लास्टिक्स और धातुओं के उपयोग के कारण, भागों की सतह अच्छी होती है और वे बहुत मजबूत होते हैं।

नुकसान:सीएनसी मशीनिंग में कुछ ज्यामितीय सीमाएँ हो सकती हैं और कभी-कभी यह कार्य घर पर ही करना 3D प्रिंटिंग प्रक्रिया की तुलना में अधिक महंगा होता है। निबल्स को मिलिंग करना कभी-कभी मुश्किल हो सकता है क्योंकि इस प्रक्रिया में सामग्री जोड़ने के बजाय उसे हटाया जाता है।

4. इंजेक्शन मोल्डिंग

तीव्र इंजेक्शन मोल्डिंगयह एक थर्मोप्लास्टिक रेज़िन को एक साँचे में इंजेक्ट करके काम करता है और इस प्रक्रिया को 'तेज़' बनाने वाली तकनीक साँचा बनाने में इस्तेमाल की जाती है, जो आमतौर पर साँचा बनाने के लिए इस्तेमाल किए जाने वाले पारंपरिक स्टील के बजाय एल्युमीनियम से बनाया जाता है। साँचे में ढले हुए हिस्से मज़बूत होते हैं और उनकी सतह की बनावट बेहतरीन होती है। प्लास्टिक के पुर्जों के लिए यह उद्योग की मानक उत्पादन प्रक्रिया भी है, इसलिए अगर परिस्थितियाँ अनुमति दें तो इसी प्रक्रिया में प्रोटोटाइप बनाने के अपने अंतर्निहित फायदे हैं। लगभग किसी भी इंजीनियरिंग ग्रेड प्लास्टिक या लिक्विड सिलिकॉन रबर (LSR) का इस्तेमाल किया जा सकता है, इसलिए डिज़ाइनर प्रोटोटाइपिंग प्रक्रिया में इस्तेमाल की जाने वाली सामग्रियों तक सीमित नहीं होते।

लाभ:उत्कृष्ट सतह परिष्करण के साथ इंजीनियरिंग ग्रेड सामग्री की एक श्रृंखला से बने ढाले गए भाग, उत्पादन स्तर पर विनिर्माण क्षमता के उत्कृष्ट भविष्यवक्ता हैं।

नुकसान:रैपिड इंजेक्शन मोल्डिंग से जुड़ी शुरुआती टूलिंग लागत किसी भी अतिरिक्त प्रक्रिया या सीएनसी मशीनिंग में नहीं आती। इसलिए, ज़्यादातर मामलों में, इंजेक्शन मोल्डिंग शुरू करने से पहले, फिट और फ़ंक्शन की जाँच के लिए रैपिड प्रोटोटाइपिंग (घटाव या योगात्मक) के एक या दो राउंड करना समझदारी भरा कदम होता है।