Tez prototiplash

Selektiv lazer sinterlash (SLS) yordamida tezkor prototiplash mashinasi

3D modelni kesish
Tez prototiplash - bu uch o'lchovli kompyuter yordamida loyihalash (SAPR) ma'lumotlaridan foydalangan holda jismoniy qism yoki yig'ilishning masshtabli modelini tezda yaratish uchun foydalaniladigan texnikalar guruhi.Qism yoki yig'ilishning qurilishi odatda 3D bosib chiqarish yoki "qo'shimcha qatlam ishlab chiqarish" texnologiyasi yordamida amalga oshiriladi.

Tez prototiplashning birinchi usullari 1980-yillarning o'rtalarida paydo bo'ldi va modellar va prototip qismlarini ishlab chiqarish uchun ishlatilgan.Bugungi kunda ular keng ko'lamli ilovalar uchun qo'llaniladi va agar kerak bo'lsa, qisqa muddatli iqtisodga ega bo'lmagan holda nisbatan kichik miqdorda ishlab chiqarish sifatli qismlarni ishlab chiqarish uchun ishlatiladi.Bu iqtisodiyot onlayn xizmat ko'rsatish byurolarini rag'batlantirdi.RP texnologiyasining tarixiy tadqiqotlari 19-asr haykaltaroshlari tomonidan qo'llanilgan simulakra ishlab chiqarish usullarini muhokama qilishdan boshlanadi.Ba'zi zamonaviy haykaltaroshlar ko'rgazmalar va turli xil narsalarni ishlab chiqarish uchun nasl texnologiyasidan foydalanadilar.Ma'lumotlar to'plamidan dizaynlarni takrorlash qobiliyati huquqlar bilan bog'liq muammolarni keltirib chiqardi, chunki endi bir o'lchovli tasvirlardan hajmli ma'lumotlarni interpolyatsiya qilish mumkin.

CNC olib tashlash usullarida bo'lgani kabi, an'anaviy tezkor prototiplash jarayonida kompyuter yordamida loyihalash - kompyuter yordamida ishlab chiqarish SAPR - CAM ish jarayoni SAPR ish stantsiyasidan foydalangan holda 3D qattiq formatda yoki 2D bo'laklar yordamida geometrik ma'lumotlarni yaratishdan boshlanadi. skanerlash qurilmasi.Tez prototiplash uchun bu ma'lumotlar haqiqiy geometrik modelni aks ettirishi kerak;ya'ni, chegara sirtlari cheklangan hajmni o'rab turgan, ichki qismni ochadigan teshiklari bo'lmagan va o'z-o'zidan katlanmaydigan.Boshqacha qilib aytganda, ob'ekt "ichkariga" ega bo'lishi kerak.Agar kompyuter 3D fazodagi har bir nuqta uchun ushbu nuqta modelning chegara yuzasi ichida, ustida yoki tashqarisida joylashganligini yagona tarzda aniqlay olsa, model haqiqiy hisoblanadi.SAPR post-protsessorlari dastur ishlab chiqaruvchilarining ichki SAPR geometrik shakllarini (masalan, B-splinelar) soddalashtirilgan matematik shaklga yaqinlashtiradi, bu esa o'z navbatida qo'shimcha ishlab chiqarishda keng tarqalgan xususiyat bo'lgan ma'lum ma'lumotlar formatida ifodalanadi: STL fayl formati, qattiq geometrik modellarni SFF mashinalariga o'tkazish uchun de-fakto standarti.

Haqiqiy SFF, tezkor prototiplash, 3D bosib chiqarish yoki qo'shimchalar ishlab chiqarish mexanizmini boshqarish uchun kerakli harakatni boshqarish traektoriyalarini olish uchun tayyorlangan geometrik model odatda qatlamlarga bo'linadi va bo'laklar chiziqlarga skanerlanadi (hosil qilish uchun ishlatiladigan "2D chizma" ni ishlab chiqaradi. CNC asboblar yo'lidagi kabi traektoriya), qatlamdan qatlamga jismoniy qurilish jarayonini teskari taqlid qiladi.

1. Qo'llash sohalari
Aerokosmik, avtomobilsozlik, moliyaviy xizmatlar, mahsulotlarni ishlab chiqish va sog'liqni saqlash kabi yangi biznes modellari va dastur arxitekturalarini sinash uchun tez prototiplash dasturiy ta'minot muhandisligida ham qo'llaniladi.Aerokosmik dizayn va sanoat guruhlari sanoatda yangi AM metodologiyalarini yaratish uchun prototiplashga tayanadilar.SLA-dan foydalanib, ular bir necha kun ichida tezda o'z loyihalarining bir nechta versiyasini yaratishlari va tezroq sinovdan o'tishlari mumkin.Tez prototiplash dizaynerlarga/ishlab chiquvchilarga prototipga juda ko'p vaqt va pul sarflashdan oldin tayyor mahsulot qanday chiqishi haqida aniq tasavvurga ega bo'lish imkonini beradi.Rapid Prototyping uchun ishlatiladigan 3D bosib chiqarish sanoat 3D bosib chiqarishni amalga oshirishga imkon beradi.Buning yordamida siz qisqa vaqt ichida zaxira qismlarni tezda pompalanadigan katta hajmdagi qoliplarga ega bo'lishingiz mumkin.

2. Tarix
1970-yillarda Bell Laboratoriyasida Jozef Genri Kondon va boshqalar tadqiqot va ishlanmalar uchun elektron platalarni yasash uchun chizmalarni qoʻlda oʻzgartirishdek mashaqqatli va xatoga yoʻl qoʻyadigan vazifani avtomatlashtirgan Unix Circuit Design System (UCDS) ni ishlab chiqdilar.

1980-yillarga kelib, AQSH siyosatchilari va sanoat menejerlari Amerikaning dastgohlar ishlab chiqarish sohasidagi hukmronligi «stanoklar inqirozi» deb atalgan buzg'unchilikka e'tibor berishga majbur bo'ldi.Ko'plab loyihalar AQShda boshlangan an'anaviy CNC CAM sohasida ushbu tendentsiyalarga qarshi turishga harakat qildi.Keyinchalik Rapid Prototyping Systems tijoriylashtirish uchun laboratoriyadan chiqib ketganida, ishlanmalar allaqachon xalqaro miqyosda bo'lganligi va AQShning tezkor prototiplash kompaniyalari etakchilikni yo'qotish hashamatiga ega emasligi tan olingan.Milliy fan jamg'armasi Milliy Aeronavtika va Koinot Boshqarmasi (NASA), AQSh Energetika vazirligi, AQSh Savdo vazirligi NIST, AQSh Mudofaa vazirligi, Mudofaa ilg'or tadqiqot loyihalari agentligi (DARPA) va Idoralar idorasi uchun soyabon edi. Dengiz tadqiqotlari strategik rejalashtiruvchilarni muhokama qilishda xabardor qilish uchun tadqiqotlarni muvofiqlashtirdi.Shunday hisobotlardan biri 1997-yilda Yevropa va Yaponiyada tezkor prototiplash boʻyicha Panel hisoboti boʻlib, unda DTM korporatsiyasi asoschisi Jozef J. Beaman tarixiy istiqbolni taqdim etadi:

Tez prototiplash texnologiyasining ildizlarini topografiya va foto haykaltaroshlik amaliyotlarida kuzatish mumkin.TOPOGRAFIYA doirasida Blanter (1892) ko'tarilgan rel'efli qog'ozli topografik xaritalar uchun qolip tayyorlashning qatlamli usulini taklif qildi. Jarayon bir qator plitalar ustidagi kontur chiziqlarini kesishni o'z ichiga oldi, ular keyinchalik taxlangan.Mitsubishi kompaniyasidan Matsubara (1974) quyma qolipni yaratish uchun biriktirilgan yupqa qatlamlarni hosil qilish uchun foto-qattiqlashtiruvchi fotopolimer qatroni bilan topografik jarayonni taklif qildi.FOTOSKULPTURE 19-asrda ob'ektlarning aniq uch o'lchamli nusxalarini yaratish texnikasi edi.Eng mashhuri Fransua Villeme (1860) 24 ta kamerani dumaloq massivga joylashtirgan va bir vaqtning o'zida ob'ektni suratga olgan.Keyin har bir fotosuratning silueti replika o'ymakorligi uchun ishlatilgan.Morioka (1935, 1944) ob'ektning kontur chiziqlarini fotografik tarzda yaratish uchun tuzilgan yorug'likdan foydalangan holda gibrid foto haykal va topografik jarayonni ishlab chiqdi.Keyin chiziqlar choyshabga aylantirilishi va kesilishi va yig'ilishi yoki o'ymakorlik uchun stok materialiga proektsiyalanishi mumkin.Munz (1956) jarayoni ob'ektning uch o'lchovli tasvirini pastga tushirish porshenidagi fotoemulsiyani qatlamma-qavat tanlab ko'rsatish orqali takrorladi.O'rnatgandan so'ng, qattiq shaffof tsilindrda ob'ektning tasviri mavjud.

- Jozef J. Beaman
"Tezkor prototiplashning kelib chiqishi - RP doimiy ravishda o'sib borayotgan SAPR sanoatidan, aniqrog'i, SAPRning mustahkam modellashtirish tomonidan kelib chiqadi.1980-yillarning oxirida qattiq modellashtirish joriy etilishidan oldin simli ramkalar va sirtlar bilan uch o'lchamli modellar yaratilgan.Lekin haqiqiy qattiq modellashtirish ishlab chiqilmaguncha, RP kabi innovatsion jarayonlar ishlab chiqilishi mumkin emas.1986 yilda 3D tizimlarini topishga yordam bergan Charlz Hull birinchi RP jarayonini ishlab chiqdi.Stereolitografiya deb ataladigan bu jarayon ultrabinafsha nurga sezgir suyuq qatronlarning nozik ketma-ket qatlamlarini past quvvatli lazer bilan davolash orqali ob'ektlarni quradi.RP joriy etilishi bilan SAPR qattiq modellari to'satdan hayotga kirishi mumkin”.

Qattiq erkin shaklda ishlab chiqarish deb ataladigan texnologiyalar bugungi kunda biz tezkor prototiplash, 3D bosib chiqarish yoki qo'shimcha ishlab chiqarish sifatida tan olamiz: Swainson (1977), Shverzel (1984) ikkita kompyuter boshqariladigan lazer nurlarining kesishmasida fotosensitiv polimerni polimerizatsiya qilish ustida ishladilar.Ciraud (1972) sinterlangan sirt qoplamasi uchun elektron nurlar, lazer yoki plazma bilan magnitostatik yoki elektrostatik cho'kishni ko'rib chiqdi.Bularning barchasi taklif qilingan, ammo ishlaydigan mashinalar qurilganmi yoki yo'qmi noma'lum.Nagoya shahar sanoat ilmiy-tadqiqot instituti xodimi Xideo Kodama birinchi bo'lib fotopolimerni tez prototiplash tizimidan foydalangan holda ishlab chiqarilgan qattiq modelning hisobini nashr etdi (1981).Fused Deposition Modeling (FDM) ga asoslangan birinchi 3D tez prototiplash tizimi 1992 yil aprel oyida Stratasys tomonidan ishlab chiqarilgan, ammo patent 1992 yil 9 iyungacha chiqarilmagan. Sanders Prototype, Inc birinchi ish stoli struyli 3D printerni (3DP) taqdim etdi. 1992 yil 4 avgustda (Helinski) ixtiro, 1993 yil oxirida Modelmaker 6Pro va 1997 yilda yirik sanoat 3D printeri Modelmaker 2. Z-Corp 1993 yilda ixtiro qilingan Direct Shell Casting (DSP) uchun MIT 3DP kukunli bog'lovchisidan foydalangan holda 1995 yilda bozor. Hatto o'sha dastlabki sanada texnologiya ishlab chiqarish amaliyotida o'z o'rniga ega bo'lgan deb qaraldi.Past o'lchamli, past quvvatli mahsulot dizaynni tekshirish, qolip tayyorlash, ishlab chiqarish jiglari va boshqa sohalarda ahamiyatga ega edi.Chiqarishlar yuqori spetsifikatsiyalardan foydalanishga qarab barqaror rivojlandi.Sanders Prototype, Inc. (Solidscape) Rapid Prototyping 3D Printing ishlab chiqaruvchisi sifatida Modelmaker 6Pro bilan SAPR modellarining termoplastik namunalarini yaratish uchun Drop-On-Demand (DOD) inkjet yagona nozul texnologiyasidan foydalanadi.

Tezlik va ommaviy ishlab chiqarish dasturlarini engish qobiliyatini yaxshilash uchun doimiy ravishda innovatsiyalar izlanmoqda.RP tegishli CNC sohalari bilan baham ko'radigan dramatik rivojlanish - bu butun CAD-CAM asboblar zanjirini tashkil etuvchi yuqori darajadagi ilovalarning bepul ochiq manbalari.Bu past aniqlikdagi qurilma ishlab chiqaruvchilar hamjamiyatini yaratdi.Xobbilar hatto lazer ta'siri ostidagi qurilmalarning yanada talabchan dizaynlarini yaratishga kirishdilar

1993 yilda nashr etilgan RP jarayonlari yoki ishlab chiqarish texnologiyalarining eng qadimgi ro'yxati Marshall Berns tomonidan yozilgan va har bir jarayonni juda chuqur tushuntirib beradi.Shuningdek, u quyidagi ro'yxatdagi nomlarning oldingi qismi bo'lgan ba'zi texnologiyalarni nomlaydi.Misol uchun: Visual Impact korporatsiyasi faqat mumni to'plash uchun prototip printerni ishlab chiqardi va uning o'rniga Sanders Prototype, Inc kompaniyasiga patent berdi.BPM bir xil inkjetlar va materiallardan foydalangan.