Tradiciniai metalo apdirbimo metodai susiduria su rimtais iššūkiais, kuriuos išsprendžia šiuolaikiniai įrankiai. Pagrindiniai apribojimai yra:
Amatininkų produktyvumą neigiamai veikia visos šios neefektyvumų formos, kurios galiausiai paveikia jų pelningumą. CNC sistemos kartu su lazerine ir vandens srove pjovimo technologijomis pašalina senas ribas dėka skaitmeninio tikslumo ir mažesnio poreikio fiziniam darbui. Tyrimai parodo, kad įsigalėjus naujesniems įrankiams dirbtuvėse, perdirbimų kiekis sumažėja apie du kartus, o mažesnėse liejyklose pagamintų detalių kiekis išauga dvigubai. Gera žinia ta, kad šiuolaikinių metodų diegimas nereiškia meninio aspekto praradimo. Priešingai, amatininkai gali išlaikyti savo įgūdžius, tuo pat metu atsikratydami erzinančių darbo eigai kliudžiusių kliūčių, kurios juos stabdė jau ilgą laiką.
CNC apdorojimas, kuriam pritaria CAD ir CAM programinė įranga, iš esmės pakeitė tai, kaip šiandien priartėjame prie tikslaus metalo apdirbimo. Vietoj senamadiškų braižymo stalų ir rankinių įrankių, dabartinės dirbtuvės dabar naudoja kompiuteriu valdomas mašinas, kurios vykdo matematines instrukcijas iki colio dalių – kartais tikslumu iki ±0,005 colio. Ką tai reiškia praktiškai dirbtuvėse? Pirma, tai reiškia mažiau metalo atliekų, kurios patenka į sąvartynus. Be to, kalbant apie greitesnį detalių gamybos ciklą, gamintojai teigia, kad pagaminimo laikas sumažėjo beveik dvigubai, lyginant su konvenciniais metodais, naudotais anksčiau.
Parametrinis CAD modeliavimas sumažina nuobodžius rankinius išdėstymo procesus, nes sukuria ryšius tarp skirtingų dizaino dalių. Jei kas nors nori pakeisti kažką, pavyzdžiui, padaryti gilesnius dantis pavarose, visos susijusios detalės automatiškai atnaujinasi. Tada į žaidimą įeina CAM programa, kuri šiuos skaitmeninius modelius paverčia tikromis instrukcijomis, kurias gali vykdyti mašinos. Programa nustato tiksliai, kur reikia pjauti, gaminant daiktus iš tokių medžiagų kaip varis ar bronzos. Įmonės praneša apie maždaug 30 procentų sumažėjimą dėl būtinybės perdarinėti projektus po pirmųjų eskizų, taip pat mažiau laukimo, kol bus galima pradėti gamybą mažesnėms partijoms. Nėra blogai, jei kalbama apie laiko ir pinigų taupymą gamyklose visur.
Dėl CNC technologijos diegimo įvairiais lygiais daugybė nedidelių amatininkų dirbtuvių pradėjo pasiekti geresnių rezultatų ribotose gamybos serijose. Paimkime vieną bronzinių skulptūrų meistrą, kuriam pavyko sumažinti defektus beveik 90 procentų, vos pradėjus naudoti stalinio tipo CNC frezavimo stakles. Iki šiol apie 15 valandų užtrukęs detalių kruopščiai daromi raštai rankomis? Dabar jie gali pagaminti 20 tobulos kokybės vienetų per maždaug tris valandas. Tai reiškia, kad amatininkai mažiau laiko praleidžia kartojančiuose darbuose ir turi daugiau laiko kūrybai. Kai kurie dailininkai netgi eksperimentuoja su naujais dizainais, kurių anksčiau būtų neįmanoma išdirbti rankomis, kol šios mašinos nepasirodė.
Apdorojant istorinius lydinius, tokius kaip kaluojamoji plienas, varis ir bronzos, tradicinė metalo apdirbimo technologija susiduria su unikaliomis šiluminėmis ir struktūrinėmis problemomis. Šiuolaikinės lazerinės, vandens srovės ir plazmos sistemos įveikia šias ribas tiksliai kontroliuodamos energijos tiekimą – tačiau optimalios technologijos pasirinkimas reikalauja suprasti medžiagų specifinius sąveikavimus.
Kiekvienam lydiniui reikalingi pritaikyti pjaustymo metodai:
| Technologijos | Tinkamiausias | Turimi apribojimai | Briaunos kokybės apibrėžimas |
|---|---|---|---|
| Lazeris | Plonas varis (<6 mm) | Atsispindi nuo gryno vario | Šilumos paveiktos zonos bronzose |
| Vandens srovės | Bronzos skulptūros | Lėtai apdirbant kietintus plienus | Nėra šiluminio iškraipymo |
| Plazma | Storas kovinys plienas | Per didelis liekanų kiekis spalvotųjų metalų apdorojimo metu | Greitesnis, bet šiurkštesnis paviršius |
Mažos partijos amatininkai praneša apie 30 % mažiau atmetamų detalių derindami technologiją su lydinio savybėmis – ypač svarbu atkuriant paveldo komponentus, kai matmeninė tikslumas yra neabejotinas reikalavimas.
Adityvinis gamybos būdas, arba trumpai – AM, keičia tai, kaip gaminami metalo dirbiniai, neatsisakant senųjų technikų, perduodamų iš kartos į kartą. Naudojant 3D spausdinimą, dailininkai gali kurti formas, kurių tradiciniais metodais, tokiomis kaip kūjis ar apdirbimas stakėmis, padaryti neįmanoma. Daugelis amatininkų šiandien pirmiausia dirba skaitmeniškai, o vėliau baigia darbus rankiniu būdu, sukuriant išsamias kompozicijas, kurios anksčiau užtrukdavo mėnesius. Šis hibridinis požiūris sumažina gamybos laiką nuo 40 iki 60 procentų, tačiau išlaiko pradinį meninį sumanymą nepakitę. Tai, kas daro šią technologiją tikrai įdomią, yra jos gebėjimas atverti naujas kūrybines galimybes, kartu gerbiant tradicinio metalo apdirbimo praktikų gilų žinių pagrindą.
Kai reikia atkurti senoviškus daiktus, tokius kaip puošnūs bronziniai rankenėlių ar sudėtingi mechanizmai iš senovinių laikrodžių, ši technika tikrai pranoksta. Procesas prasideda sukurdami smėlio formas, naudojant rišiklio strūkšnių (binder jetting) technologiją, po to, kai originalūs objektai nuskenuoti trimatėje erdvėje. Kvalifikuoti darbininkai tada suplakia įvairius metalų mišinius ir pilia juos į šias formas, laikydamiesi tų pačių temperatūrinių režimų ir metalų derinių, kurie buvo naudojami anksčiau, kai meistrai viską darė rankomis. Po liejimo, tikras kerėjimas vyksta baigiamųjų detalių apdorojimo metu, kai amatininkai išgraviruoja paviršiuje detales, taiko pasenintas spalvas ir surinkia viską taip pat, kaip būtų darę jų pirmtakai. Baltimorėje viena liejykla pavyko beveik idealiai (apie 98 % tikslumu) atkurti XIX amžiaus varinius laivų armatūros elementus, išlaikant autentiškas medžiagas. Rišiklio strūkšnių metodas pašalina visas ilgai trunkančias formų raižymo procedūras, kurios anksčiau užtrukdavo savaites. Be to, liejyklos vadovo žodžiais tariant: „Tai nėra tik apie teisingą formą. Mūsų žmonės žino, kaip skirtingi metalai elgiasi ir kokios galutinės dangos atrodo autentiškai – tai ir yra pagrindinė priežastis, kodėl šios kopijos atlaiko patikrinimus“. Be to, lieka žymiai mažiau metalo šiukšlių lyginant su senesniais apdirbimo būdais. Šis senojo pasaulio amato ir modernios technologijos derinys padeda išsaugoti tradicinius įgūdžius, nesulėtindamas gamybos tempų.
EN
