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वॉटरटाइट पार्ट्स की एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग

Orion AM ने एक्वाकल्चर फ़ार्म के लिए अंडरवॉटर कैमरा हाउसिंग 3D प्रिंट कीं
एक्वाकल्चर सिस्टम की नॉन-इनवेसिव निगरानी

AMable कंसोर्टियम की सहायता से Orion AM ने MonitorFish के लिए एक 3D प्रिंटेड अंडरवॉटर कैमरा हाउसिंग विकसित की है। Orion AM ने प्रिंट की गई लेयर्स को प्रभावी ढंग से आपस में फ़्यूज़ करने के लिए एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग प्रक्रिया में अपनी प्रोप्राइटरी थर्मल रेडिएशन हीटिंग तकनीक का उपयोग किया, जिसके परिणामस्वरूप एक एयरटाइट 3D प्रिंटेड पार्ट बना। यह हाउसिंग एक्वाकल्चर सिस्टम की नॉन-इनवेसिव निगरानी (NIMAS) के लिए उपयोग की जाती है और एक्वाकल्चर की दक्षता को अनुकूलित करने और खाद्य सुरक्षा में सुधार के लिए तैनात की जा रही है।  

                                      चित्र N°1 - MonitorFish का परीक्षण

तेज़ी से नवाचार

NIMAS प्रोजेक्ट का विचार तब शुरू हुआ जब MonitorFish के संस्थापकों को ग्राहकों की मांग के साथ तालमेल बनाए रखते हुए अपनी प्रोटोटाइप कैमरा हाउसिंग के निर्माण के लिए एक भरोसेमंद पार्टनर खोजने में कठिनाई हुई। शुरुआती प्रोटोटाइप में कई डिज़ाइन पुनरावृत्तियों की आवश्यकता थी और पारंपरिक मशीनिंग विधियों से इनके निर्माण में कम से कम 4 सप्ताह लगते थे। 

टीम ने जल्द ही FFF 3D प्रिंटिंग को अपनाया, लेकिन जल्द ही उन्हें एहसास हुआ कि बने हुए पार्ट्स डीलैमिनेशन से प्रभावित थे और वॉटरटाइट नहीं थे। इसी समय उनका परिचय Orion AM से हुआ, जो एक क्रांतिकारी एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग प्रक्रिया पर काम कर रहा था जो इंटर-लेयर बॉन्डिंग में सुधार करती है और इस प्रकार वॉटरटाइट पार्ट्स बनाने की क्षमता रखती है।

                                    चित्र N°2 - 3D मॉडल MonitorFish

डिज़ाइन से मैन्युफैक्चरिंग तक

NIMAS कैमरा हाउसिंग को Orion AM ने MonitorFish के सहयोग से विकसित किया और ABS सामग्री का उपयोग करके Orion के A150 सिस्टम पर 3D प्रिंट किया। डिज़ाइन कई पुनरावृत्तियों से विकसित हुआ, और प्रत्येक पुनरावृत्ति में कार्यक्षमता, निर्माण-योग्यता और प्रिंट समय में उल्लेखनीय सुधार हुआ। 

अंतिम डिज़ाइन को 3D प्रिंट करने में 30 घंटे लगे और इसमें सीलिंग इंटरफ़ेस पर सैंडिंग और थ्रेड्स की टैपिंग जैसी हल्की पोस्ट-प्रोसेसिंग की आवश्यकता थी। पोस्ट-प्रोसेसिंग के बाद, हाउसिंग का 600mbar वैक्यूम दबाव पर 48 घंटे तक एयरटाइटनेस परीक्षण किया गया। एयरटाइट गुण प्राप्त करने के लिए किसी रासायनिक प्रोसेसिंग की आवश्यकता नहीं पड़ी।

3D प्रिंटेड समाधान एक सामान्य औद्योगिक सामग्री के साथ Orion AM की FFF प्रक्रिया का उपयोग करके डिज़ाइन से सीधे एक कार्यात्मक एंड-यूज़ पार्ट के निर्माण तक पहुँचकर तेज़ नवाचार संभव बनाता है। इसके परिणामस्वरूप लीड टाइम 4+ सप्ताह से घटकर 48 घंटे रह गया (लीड टाइम में 93% की कमी) और लागत में लगभग 50% की कमी आई।

प्रयोगशाला परीक्षणों ने प्रभावशाली मैकेनिकल गुण प्रकट किए, जिससे सिद्ध हुआ कि Orion AM की प्रोप्राइटरी थर्मल रेडिएशन हीटिंग प्रक्रिया न केवल इंटर-लेयर बॉन्डिंग में सुधार करती है, बल्कि टेन्साइल स्ट्रेंथ और इलास्टिक मॉड्यूलस को भी बढ़ाती है और पोरोसिटी को काफ़ी कम करती है।  

मैकेनिकल गुणMPa
अल्टीमेट टेन्साइल स्ट्रेंथ -XY36.3
अल्टीमेट टेन्साइल स्ट्रेंथ -XZ
30.8
अल्टीमेट टेन्साइल स्ट्रेंथ -ZX
31.1
E-मॉड्यूलस - XY2039
E-मॉड्यूलस - XZ
1868
E-मॉड्यूलस - ZX
2096

                                       तालिका N°1 - मैकेनिकल गुण

यह प्रोजेक्ट AMable कंसोर्टियम के सहयोग और MonitorFish के Phanindra Giddaluri की सहायता से संभव हुआ। मार्गदर्शन और मेंटरशिप के लिए Inspire के Rob Kleijnen, डिज़ाइन ऑप्टिमाइज़ेशन में सहायता के लिए MTC की Alice Wise, और मैकेनिकल तथा पोरोसिटी परीक्षण के लिए TNO के Guy Bex का हार्दिक धन्यवाद।

बराबरी की दौड़
भविष्य के लिए 3D प्रिंटिंग का चुनाव