எளிய தமிழில் 3D Printing 1. பொருள்சேர் உற்பத்தி

முப்பரிமாண அச்சுருவாக்கம் அல்லது அச்சிடல் (3D Printing) என்பது பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் சொற்றொடர். எனினும் பொருள்சேர் உற்பத்தி (Additive Manufacturing) என்பதே இதற்கு தொழில்நுட்ப ரீதியாக சரியான பெயர். இதையே மேசைப்புனைவு (desktop fabrication) என்றும் சொல்கிறார்கள். இதை ஏன் பொருள்சேர் உற்பத்தி என்று சொல்கிறோம் என்று முதலில் பார்ப்போம்.

பொருள்நீக்கு உற்பத்தி (Subtractive manufacturing)

ஒரு குறிப்பிட்ட வடிவத்திலும் அளவிலும் ஒரு பாகம் தயாரிக்க வேண்டுமென்றால் அதைவிடப் பெரிய மூலப் பொருளை எடுத்து அதைக் கடைசல் (Lathe) மற்றும் துருவல் (Milling machine) போன்ற இயந்திரங்கள் மூலமாகத் தேவையான அளவுக்கும், வடிவத்துக்கும் வெட்டிக் குறைப்பதுதான் வழக்கமாக தொழிற்சாலைகளில் பயன்படுத்தப்படும் உற்பத்தி செயல்முறை. இதை இயந்திர வெட்டு (machining) அல்லது பொருள்நீக்கு உற்பத்தி (subtractive manufacturing) என்று சொல்லலாம்.

பொருள்நீக்கு உற்பத்தியும் பொருள்சேர் உற்பத்தியும்

இதற்கு மாறாக கணினி கட்டுப்பாட்டின்கீழ் பொருளை ஒவ்வொரு படிவம் படிவமாக (layer by layer) சேர்த்தோ அல்லது உருக்கித் திடப்படுத்தியோ முப்பரிமாண பாகத்தை உருவாக்கும் பல்வேறு செயல்முறைகளை பொருள்சேர் உற்பத்தி  (Additive Manufacturing) அல்லது முப்பரிமாண அச்சிடல் (3D Printing) என்கிறோம். குறிப்பிட்ட அளவு மற்றும் வடிவத்தில் ஒரு பாகத்தைத் தயாரிக்க வேண்டுமென்றால் வழக்கமாக உலோக வெட்டு செயல்முறையில் பொருளை வெட்டி அகற்றுகிறோம். மாறாக முப்பரிமாண அச்சிடலில் துகள் (powder) அல்லது நுண்ணிழைப் (filament) பொருளை உருக்கி படிவம் படிவமாகச் சேர்க்கிறோம். ஆகவேதான் இம்முறையைப் பொருள்சேர் உற்பத்தி என்று சொல்கிறோம். 

3D வடிவமைப்பில் தொடங்கி பாகத்தை விரைவாக உருவாக்கும் செயல்முறை

இதன் பொதுவான செயல்முறை அடிப்படையில் நம் வீடுகளில் வடகம் பிழிவது போன்றது. அல்லது கேக் தயாரித்து அதன்மேல் கோபுரம் அல்லது வேறு பல வடிவில் ஐசிங் (icing) அலங்காரம் செய்வதுபோல்தான். படிவத்தின் மேல் படிவமாகப் பிழிந்து நமக்குத் தேவையான வடிவத்தை உருவாக்கவேண்டும்.

இது ஒரு முப்பரிமாண வடிவமைப்பில் தொடங்கி உண்மையான முன்மாதிரி பாகத்தை விரைவாக உருவாக்கும் செயல்முறை. பல கணினிவழி வடிவமைப்பு (Computer Aided Design – CAD) மென்பொருட்கள் முப்பரிமாண அச்சிடலுக்கு ஆதரவளிக்கும் வகையில் STL போன்ற வடிவக் கோப்பு உண்டாக்கவல்லவை. ஆகவே எண்ணிம முப்பரிமாண வடிவமைப்பை STL அல்லது அது போன்ற மற்றொரு வடிவத்தில் சேமித்து முப்பரிமாண அச்சுப்பொறிக்கு அனுப்பிவிடலாம். முப்பரிமாண அச்சுப்பொறி படிவம் படிவமாக அச்சிட்டு நாம் வடிவமைத்த பாகத்தை உருவாக்குகிறது. 

தனித்துவ வடிவத்தில் பாகங்களை விரைவாக உருவாக்க இயலும் 

ஒரே வடிவத்தில் பலநூறு அல்லது பல்லாயிரம் பாகங்களை உருவாக்க வேண்டுமென்றால் பொருள்நீக்கு உற்பத்திதான் துரிதமாக வேலை செய்யும். கணினி எண்ணிம கட்டுப்பாட்டு (Computer Numerically Controlled – CNC) கடைசல் (lathe) மற்றும் துருவல் எந்திரங்கள் (milling machine) உலோக வெட்டு எந்திரங்கள். இவற்றைக் கொடுத்த வடிவத்துக்கு அமைத்துவிட்டால் விரைவாக பாகங்களை வெட்டித்தரும். ஆனால் தனித்துவமான வடிவங்களில் ஒன்றிரண்டு பாகங்களே தேவையென்றால் பொருள்சேர் உற்பத்திதான் மிகவும் தோதானது. 

சிக்கலான வடிவவியலுடன் பாகங்களை உருவாக்க இயலும்

வழக்கமான பொருள்நீக்கு உற்பத்தி முறையில் தயாரிக்கக் கடினமான வடிவமைப்பு உள்ள பாகங்களைக் கூட இதில் எளிதாகத் தயாரிக்கலாம். ஏனெனில் இம்முறையில் நாம் படிவம் படிவமாக வடிவமைப்பை உருவாக்குகிறோம்.

பேரளவு தனிப்பயனாக்கம் (mass customizations) செய்ய இயலும்

முதல் முதலில் பேரளவு முறையில் கார்களைத் தயாரித்தவர் ஹென்றி ஃபோர்ட் (Henry Ford). “நீங்கள் எந்த வண்ணத்தைக் கேட்டாலும் தயாரித்துத் தர முடியும்; ஆனால் நீங்கள் கருப்பு வண்ணம் மட்டுமே கேட்கலாம்” என்று அவர் கூறியது நன்கு அறியப்பட்டது. ஏனெனில் பேரளவு தயாரிக்கும் தொழில்நுட்பத்தில் எதையும் மாற்றுவது கடினம். ஆனால் இந்தத் தொழில் நுட்பத்தை வைத்து பேரளவும் தயாரிக்க முடியும், ஒவ்வொருவருக்கும் தேவைக்கேற்ப மாற்றிக் கொள்ளவும் முடியும்.

நன்றி

1. Comparison of Additive Manufacturing & CNC Machining

இத்தொடரில் அடுத்த கட்டுரை: இழையை உருக்கிப் புனைதல் (Fused Filament Fabrication – FFF)

பயிற்சி மற்றும் பொழுதுபோக்குத் தர 3D அச்சிடல். விரிவான செயல்முறை. இழைப் பொருட்கள் (filament materials).

ashokramach@gmail.com