ডাইভারজেন্ট3ডি-এর গাড়ির সম্পূর্ণ চ্যাসিসটি 3D প্রিন্ট করা। এটি জার্মানির ফ্রাঙ্কফুর্টে ১৩ থেকে ১৬ নভেম্বর পর্যন্ত অনুষ্ঠিত ফর্মনেক্সট ২০১৮-তে এসএলএম সলিউশনস-এর বুথে প্রথমবার জনসমক্ষে উন্মোচিত হয়।
অ্যাডিটিভ ম্যানুফ্যাকচারিং (এএম) সম্পর্কে আপনার যদি কোনো ধারণা থাকে, তাহলে আপনি সম্ভবত জিই-এর লিপ জেট ইঞ্জিন প্ল্যাটফর্মের জন্য ব্যবহৃত থ্রিডি প্রিন্টিং নজলগুলোর সাথে পরিচিত। ব্যবসায়িক সংবাদমাধ্যমগুলো ২০১২ সাল থেকে এই বিষয়টি নিয়ে প্রতিবেদন করে আসছে, কারণ বাস্তব উৎপাদন ক্ষেত্রে এএম প্রযুক্তির প্রয়োগের এটিই ছিল প্রথম বহুল প্রচারিত ঘটনা।
আগেকার ২০টি অংশের অ্যাসেম্বলির পরিবর্তে এখন এক-অংশের ফুয়েল নজল ব্যবহার করা হয়। এটির একটি মজবুত নকশাও থাকা প্রয়োজন ছিল, কারণ জেট ইঞ্জিনের ভিতরে এটি ২,৪০০ ডিগ্রি ফারেনহাইট পর্যন্ত উচ্চ তাপমাত্রার সংস্পর্শে আসত। অংশটি ২০১৬ সালে ফ্লাইট সার্টিফিকেশন লাভ করে।
বর্তমানে, জিই এভিয়েশনের লিপ ইঞ্জিনের জন্য ১৬,০০০-এরও বেশি অর্ডার রয়েছে বলে জানা গেছে। প্রবল চাহিদার কারণে, কোম্পানিটি জানিয়েছে যে ২০১৮ সালের শরতে তারা তাদের ৩০,০০০তম থ্রিডি প্রিন্টেড ফুয়েল নজল তৈরি করেছে। জিই এভিয়েশন এই যন্ত্রাংশগুলো অ্যালাবামার অবার্নে তৈরি করে, যেখানে যন্ত্রাংশ উৎপাদনের জন্য তাদের ৪০টিরও বেশি মেটাল থ্রিডি প্রিন্টার রয়েছে। জিই এভিয়েশনের রিপোর্ট অনুযায়ী, প্রতিটি লিপ ইঞ্জিনে ১৯টি থ্রিডি-প্রিন্টেড ফুয়েল নজল থাকে।
জিই কর্মকর্তারা হয়তো ফুয়েল নজল নিয়ে কথা বলতে বলতে ক্লান্ত হয়ে পড়েছেন, কিন্তু এটিই কোম্পানিটির অ্যাডিটিভ ম্যানুফ্যাকচারিং (এএম) ক্ষেত্রে সাফল্যের পথ তৈরি করে দিয়েছে। প্রকৃতপক্ষে, সমস্ত নতুন ইঞ্জিন ডিজাইন মিটিং শুরু হয় পণ্য উন্নয়ন প্রচেষ্টায় কীভাবে অ্যাডিটিভ ম্যানুফ্যাকচারিংকে অন্তর্ভুক্ত করা যায়, সেই আলোচনা দিয়ে। উদাহরণস্বরূপ, বর্তমানে সার্টিফিকেশন প্রক্রিয়ার অধীনে থাকা নতুন জিই ৯এক্স ইঞ্জিনে ২৮টি ফুয়েল নজল এবং একটি থ্রিডি প্রিন্টেড কম্বাশন মিক্সার রয়েছে। আরেকটি উদাহরণে, জিই এভিয়েশন একটি টার্বোপ্রপ ইঞ্জিনকে নতুন করে ডিজাইন করছে, যেটির ডিজাইন প্রায় ৫০ বছর ধরে একই রকম রয়েছে, এবং এতে ১২টি থ্রিডি-প্রিন্টেড যন্ত্রাংশ থাকবে যা ইঞ্জিনের ওজন ৫ শতাংশ কমাতে সাহায্য করবে।
নভেম্বরের শুরুতে জার্মানির ফ্রাঙ্কফুর্টে অনুষ্ঠিত ফর্মনেক্সট ২০১৮-তে কোম্পানির বুথে সমবেত জনতার উদ্দেশে জিই এভিয়েশনের অ্যাডিটিভ ম্যানুফ্যাকচারিং টিমের প্রধান এরিক গ্যাটলিন বলেন, “গত কয়েক বছর ধরে আমরা সত্যিই বড় আকারের অ্যাডিটিভলি ম্যানুফ্যাকচারড যন্ত্রাংশ তৈরি করতে শিখছি।”
গ্যাটলিন জিই এভিয়েশনের জন্য অ্যাডিটিভ ম্যানুফ্যাকচারিং (এএম) গ্রহণকে একটি “প্যারাডাইম শিফট” বা যুগান্তকারী পরিবর্তন বলে অভিহিত করেছেন। তবে, তার কোম্পানি একা নয়। ফর্মনেক্সটের প্রদর্শকরা উল্লেখ করেছেন যে, এই বছরের প্রদর্শনীতে আগের যেকোনো সময়ের চেয়ে বেশি সংখ্যক নির্মাতা (ওইএম এবং টিয়ার ১) উপস্থিত ছিলেন। (ট্রেড শো কর্মকর্তারা জানিয়েছেন যে এই অনুষ্ঠানে ২৬,৯১৯ জন অংশগ্রহণ করেছিলেন, যা ২০১৭ সালের ফর্মনেক্সটের তুলনায় ২৫ শতাংশ বেশি।) যদিও অ্যারোস্পেস নির্মাতারা কারখানায় অ্যাডিটিভ ম্যানুফ্যাকচারিংকে বাস্তবে রূপ দেওয়ার প্রচেষ্টায় নেতৃত্ব দিয়েছে, অটোমোটিভ এবং পরিবহন সংস্থাগুলোও এই প্রযুক্তিকে একটি নতুন দৃষ্টিকোণ থেকে দেখছে। অনেক বেশি গুরুত্বের সাথে।
ফর্মনেক্সটের এক সংবাদ সম্মেলনে, আল্টিমেকারের সিনিয়র ভাইস প্রেসিডেন্ট পল হাইডেন বিস্তারিতভাবে জানান, কীভাবে ফোর্ড তাদের জার্মানির কোলনে অবস্থিত কারখানায় ফোর্ড ফোকাস গাড়ির জন্য উৎপাদন সরঞ্জাম তৈরি করতে কোম্পানির থ্রিডি প্রিন্টার ব্যবহার করেছে। তিনি বলেন, বাইরের কোনো সরবরাহকারীর কাছ থেকে একই সরঞ্জাম কেনার তুলনায় কোম্পানিটি প্রতিটি প্রিন্ট টুলে প্রায় ১,০০০ ইউরো সাশ্রয় করেছে।
উৎপাদন প্রকৌশলীরা যদি কোনো টুলের প্রয়োজনের সম্মুখীন হন, তবে তারা ডিজাইনটি 3D CAD মডেলিং সফটওয়্যারে লোড করে, সেটিকে পরিমার্জন করে প্রিন্টারে পাঠিয়ে দিতে পারেন এবং কয়েক ঘণ্টার মধ্যেই তা প্রিন্ট করিয়ে নিতে পারেন। হাইডেন বলেন, সফটওয়্যারের অগ্রগতি, যেমন আরও বিভিন্ন ধরনের উপাদান অন্তর্ভুক্ত করা, ডিজাইন টুলগুলোকে আরও সহজ করে তুলেছে, ফলে এমনকি “অপ্রশিক্ষিতরাও” সফটওয়্যারটি ব্যবহার করতে পারেন।
থ্রিডি-প্রিন্টেড সরঞ্জাম ও ফিক্সচারের উপযোগিতা প্রদর্শন করতে পারায়, হাইডেন বলেছেন যে কোম্পানির পরবর্তী পদক্ষেপ হলো খুচরা যন্ত্রাংশের মজুত সমস্যার সমাধান করা। শত শত যন্ত্রাংশ মজুত করার পরিবর্তে, অর্ডার পাওয়ার সাথে সাথে সেগুলো প্রিন্ট করার জন্য থ্রিডি প্রিন্টার ব্যবহার করা হবে। এরপর, যন্ত্রাংশ উৎপাদনে এই প্রযুক্তি কী ধরনের প্রভাব ফেলতে পারে, তা ফোর্ড দেখতে পাবে বলে আশা করা হচ্ছে।
অন্যান্য অটোমোবাইল কোম্পানিগুলো ইতিমধ্যেই উদ্ভাবনী উপায়ে থ্রিডি প্রিন্টিং টুল ব্যবহার করছে। আল্টিমেকার পর্তুগালের পালমেলায় অবস্থিত তাদের কারখানায় ভক্সওয়াগেন যে টুলগুলো ব্যবহার করে, তার কিছু উদাহরণ দিয়েছে:
আল্টিমেকার ৩ডি প্রিন্টারে তৈরি এই টুলটি পর্তুগালে অবস্থিত ভক্সওয়াগেন অ্যাসেম্বলি প্ল্যান্টে চাকা লাগানোর সময় বোল্টের অবস্থান নির্দেশ করতে ব্যবহৃত হয়।
গাড়ি উৎপাদন ব্যবস্থার নতুন সংজ্ঞা দেওয়ার ক্ষেত্রে অন্যরা আরও বড় পরিসরে ভাবছেন। ডাইভারজেন্টথ্রিডি (Divergent3D)-এর কেভিন জিঞ্জার তাদের মধ্যে একজন।
সিজিঙ্গার গাড়ি তৈরির পদ্ধতি নিয়ে নতুন করে ভাবতে চান। তিনি উন্নত কম্পিউটার মডেলিং এবং এএম (অ্যাডিটিভ ম্যানুফ্যাকচারিং) ব্যবহার করে এমন একটি নতুন পদ্ধতি তৈরি করতে চান, যার মাধ্যমে প্রচলিত ফ্রেমের চেয়ে হালকা, কম যন্ত্রাংশযুক্ত, উচ্চতর পারফরম্যান্স সম্পন্ন এবং কম খরচে উৎপাদনযোগ্য চ্যাসিস তৈরি করা যাবে। ডাইভারজেন্ট৩ডি ফর্মনেক্সটে এসএলএম সলিউশনস গ্রুপ এজি-র বুথে তাদের ৩ডি প্রিন্টেড চ্যাসিস প্রদর্শন করেছে।
এসএলএম ৫০০ মেশিনে প্রিন্ট করা চ্যাসিসটি স্ব-সংযোজক নোড দিয়ে গঠিত, যেগুলো প্রিন্টিংয়ের পর একে অপরের সাথে জুড়ে যায়। ডাইভারজেন্ট৩ডি-এর কর্মকর্তারা বলছেন, চ্যাসিস ডিজাইন ও অ্যাসেম্বলির এই পদ্ধতির মাধ্যমে টুলিং খরচ বাদ দিয়ে এবং যন্ত্রাংশ ৭৫ শতাংশ কমিয়ে ২৫০ মিলিয়ন ডলার সাশ্রয় করা সম্ভব।
কোম্পানিটি ভবিষ্যতে এই ধরনের উৎপাদন ইউনিট গাড়ি প্রস্তুতকারকদের কাছে বিক্রি করার আশা রাখে। এই লক্ষ্য অর্জনের জন্য ডাইভারজেন্ট৩ডি এবং এসএলএম একটি ঘনিষ্ঠ কৌশলগত অংশীদারিত্ব গঠন করেছে।
সিনিয়র ফ্লেক্সোনিক্স জনসাধারণের কাছে খুব পরিচিত কোনো কোম্পানি নয়, কিন্তু এটি অটোমোটিভ, ডিজেল, চিকিৎসা, তেল ও গ্যাস এবং বিদ্যুৎ উৎপাদন শিল্পের কোম্পানিগুলোর যন্ত্রাংশের একটি প্রধান সরবরাহকারী। কোম্পানির প্রতিনিধিরা গত বছর জিকেএন পাউডার মেটালার্জির সাথে থ্রিডি প্রিন্টিংয়ের সম্ভাবনা নিয়ে আলোচনা করতে মিলিত হয়েছিলেন এবং উভয় পক্ষ ফর্মনেক্সট ২০১৮-তে তাদের সাফল্যের গল্প তুলে ধরেছিল।
এএম (অ্যাডিটিভ ম্যানুফ্যাকচারিং)-এর সুবিধা নিতে নতুনভাবে ডিজাইন করা উপাদানগুলোর মধ্যে রয়েছে বাণিজ্যিক ট্রাকের জন্য ব্যবহৃত এক্সহস্ট গ্যাস রিসার্কুলেশন কুলারের ইনটেক ও এক্সহস্ট ভালভ, যা হাইওয়ে এবং অফ-হাইওয়ে উভয় ক্ষেত্রেই ব্যবহৃত হয়। অ্যাডভান্সড ফ্লেক্সোনিক্স এমন প্রোটোটাইপ তৈরির আরও কার্যকর উপায় আছে কিনা তা দেখতে আগ্রহী, যা বাস্তব-জগতের পরীক্ষা এবং সম্ভবত গণ-উৎপাদন সহ্য করতে পারে। অটোমোটিভ এবং শিল্পক্ষেত্রে যন্ত্রাংশ উৎপাদনের বহু বছরের অভিজ্ঞতার সুবাদে, জিকেএন (GKN)-এর ধাতব যন্ত্রাংশের কার্যকরী ছিদ্রযুক্ত গঠন সম্পর্কে গভীর ধারণা রয়েছে।
শেষোক্ত বিষয়টি গুরুত্বপূর্ণ, কারণ অনেক প্রকৌশলী মনে করেন যে নির্দিষ্ট কিছু শিল্প যানবাহনের যন্ত্রাংশের জন্য ৯৯% ঘনত্ব প্রয়োজন। EOS-এর সিইও অ্যাড্রিয়ান কেপলারের মতে, এই ধরনের অনেক ক্ষেত্রে বিষয়টি তেমন নয়, এবং যন্ত্র প্রযুক্তি সরবরাহকারী ও অংশীদার প্রতিষ্ঠানটিও এই কথার সত্যতা নিশ্চিত করেছে।
EOS StainlessSteel 316L VPro উপাদান দিয়ে তৈরি যন্ত্রাংশ উন্নয়ন ও পরীক্ষা করার পর সিনিয়র ফ্লেক্সোনিক্স দেখেছে যে, অ্যাডিটিভলি ম্যানুফ্যাকচারড যন্ত্রাংশগুলো তাদের কর্মক্ষমতার লক্ষ্যমাত্রা পূরণ করেছে এবং ঢালাই করা যন্ত্রাংশের চেয়ে দ্রুত উৎপাদন করা সম্ভব। উদাহরণস্বরূপ, ঢালাই প্রক্রিয়ার তুলনায় পোর্টালটি ৭০% কম সময়ে থ্রিডি প্রিন্ট করা যায়। সংবাদ সম্মেলনে, এই প্রকল্পের সাথে জড়িত সকল পক্ষ স্বীকার করেছে যে, ভবিষ্যতে ধারাবাহিক উৎপাদনের জন্য এর ব্যাপক সম্ভাবনা রয়েছে।
“যন্ত্রাংশগুলো কীভাবে তৈরি করা হয়, তা নিয়ে আপনাকে নতুন করে ভাবতে হবে,” কেপলার বললেন। “উৎপাদন প্রক্রিয়াকে ভিন্নভাবে দেখতে হবে। এগুলো ঢালাই বা ফোরজিং নয়।”
এএম শিল্পের অনেকের কাছেই পরম আকাঙ্ক্ষা হলো উচ্চ-উৎপাদনশীল পরিবেশে এই প্রযুক্তির ব্যাপক গ্রহণযোগ্যতা লাভ করা। অনেকের দৃষ্টিতে, এর অর্থ হবে পূর্ণাঙ্গ স্বীকৃতি।
বাণিজ্যিক ট্রাকের জন্য ব্যবহৃত নিষ্কাশন গ্যাস পুনঃসঞ্চালন কুলারের এই ইনলেট ও ​​আউটলেট ভালভগুলো তৈরি করতে এএম প্রযুক্তি ব্যবহার করা হয়। এই প্রোটোটাইপ যন্ত্রাংশগুলোর নির্মাতা, সিনিয়র ফ্লেক্সোনিক্স, তাদের কোম্পানির অভ্যন্তরে থ্রিডি প্রিন্টিংয়ের অন্যান্য ব্যবহার নিয়ে অনুসন্ধান চালাচ্ছে।
এই বিষয়টি মাথায় রেখে, উপকরণ, সফটওয়্যার এবং মেশিন নির্মাতারা এমন পণ্য সরবরাহ করতে কঠোর পরিশ্রম করছেন যা এটিকে সম্ভব করে তুলবে। উপকরণ নির্মাতারা এমন পাউডার এবং প্লাস্টিক তৈরি করতে চাইছেন যা বারবার একই রকম কার্যকারিতার প্রত্যাশা পূরণ করতে পারে। সফটওয়্যার নির্মাতারা সিমুলেশনকে আরও বাস্তবসম্মত করার জন্য তাদের উপকরণের ডেটাবেস প্রসারিত করার চেষ্টা করছেন। মেশিন নির্মাতারা এমন সেল ডিজাইন করছেন যা দ্রুত চলে এবং যার উৎপাদন পরিসীমা বেশি, যাতে একবারে আরও বেশি যন্ত্রাংশ তৈরি করা যায়। এখনও অনেক কাজ বাকি, কিন্তু বাস্তব জগতের উৎপাদনে অ্যাডিটিভ ম্যানুফ্যাকচারিং-এর ভবিষ্যৎ নিয়ে ব্যাপক উত্তেজনা রয়েছে।
ইউএল-এর অ্যাডিটিভ ম্যানুফ্যাকচারিং কম্পিটেন্সি সেন্টারের পরিচালক পল বেটস বলেন, “আমি এই শিল্পে ২০ বছর ধরে আছি এবং এই সময়ে আমি ক্রমাগত শুনে এসেছি, ‘আমরা এই প্রযুক্তিটি উৎপাদন পরিবেশে পেতে চলেছি।’ তাই আমরা অপেক্ষা করতেই থাকলাম।” অ্যাডিটিভ ম্যানুফ্যাকচারিং ইউজার গ্রুপের ম্যানেজার ও প্রেসিডেন্ট পল বেটস আরও বলেন, “কিন্তু আমার মনে হয়, আমরা অবশেষে এমন একটি পর্যায়ে পৌঁছেছি যেখানে সবকিছু একত্রিত হচ্ছে এবং এটি ঘটছে।”
ড্যান ডেভিস হলেন ‘দ্য ফ্যাব্রিকেটর’-এর প্রধান সম্পাদক, যা এই শিল্পের সর্বাধিক প্রচারিত মেটাল ফ্যাব্রিকেশন ও ফর্মিং ম্যাগাজিন। এছাড়াও তিনি এর সহযোগী প্রকাশনা ‘স্ট্যাম্পিং জার্নাল’, ‘টিউব অ্যান্ড পাইপ জার্নাল’ এবং ‘দ্য ওয়েল্ডার’-এরও প্রধান সম্পাদক। তিনি ২০০২ সালের এপ্রিল মাস থেকে এই প্রকাশনাগুলোর সাথে যুক্ত আছেন।
অ্যাডিটিভ রিপোর্টটি বাস্তব উৎপাদন ক্ষেত্রে অ্যাডিটিভ ম্যানুফ্যাকচারিং প্রযুক্তির ব্যবহারের উপর আলোকপাত করে। বর্তমানে উৎপাদকরা টুলস ও ফিক্সচার তৈরির জন্য থ্রিডি প্রিন্টিং ব্যবহার করছেন এবং কেউ কেউ বিপুল পরিমাণে উৎপাদনের কাজেও এএম (অ্যাডিটিভ ম্যানুফ্যাকচারিং) ব্যবহার করছেন। তাদের গল্পগুলো এখানে তুলে ধরা হবে।