Прототипсозии зуд

Мошини прототипсозии зуд бо истифода аз синтеризатсияи лазерии интихобӣ (SLS)

Буридани модели 3D
Прототипсозии фаврӣ як гурӯҳи усулҳоест, ки барои зуд сохтани модели миқёси қисм ё маҷмӯа бо истифода аз маълумоти тарроҳии сеченакаи компютерӣ (CAD) истифода мешавад.Сохтмони қисм ё васлкунӣ одатан бо истифода аз чопи 3D ё технологияи "истеҳсоли қабати иловагӣ" анҷом дода мешавад.

Усулҳои аввалини прототипсозии босуръат дар миёнаҳои солҳои 1980 дастрас шуданд ва барои истеҳсоли моделҳо ва қисмҳои прототип истифода шуданд.Имрӯз, онҳо барои доираи васеи барномаҳо истифода мешаванд ва барои истеҳсоли қисмҳои босифати истеҳсолӣ бо миқдори нисбатан кам истифода мешаванд, агар хоҳед, бидуни иқтисодиёти маъмулии номусоиди кӯтоҳмуддат.Ин иқтисод бюроҳои хидматрасонии онлайнро ташвиқ кардааст.Тадқиқоти таърихии технологияи RP бо муҳокимаи усулҳои истеҳсоли симулакра, ки аз ҷониби ҳайкалтарошони асри 19 истифода мешаванд, оғоз меёбад.Баъзе ҳайкалтарошони муосир технологияи наслро барои истеҳсоли намоишгоҳҳо ва ашёҳои гуногун истифода мебаранд.Қобилияти таҷдиди тарҳҳо аз маҷмӯи додаҳо мушкилоти ҳуқуқҳоро ба вуҷуд овард, зеро ҳоло имкон дорад, ки маълумотҳои ҳаҷмӣ аз тасвирҳои якченака интерполясия карда шаванд.

Мисли усулҳои субтрактивии CNC, тарроҳии компютерӣ - ҷараёни кории бо ёрии компютерии истеҳсолии CAD -CAM дар раванди прототипсозии босуръати анъанавӣ аз эҷоди маълумоти геометрӣ ё ҳамчун як 3D сахти 3D бо истифода аз истгоҳи кории CAD ё буридаи 2D бо истифода аз дастгоҳи сканер.Барои прототипсозии зуд ин маълумот бояд модели дурусти геометриро нишон диҳад;яъне он касе, ки сатҳҳои сарҳадии он ҳаҷми ниҳоии онро иҳота мекунанд, сӯрохиҳои дохилиро фош намекунанд ва ба худ бозпеч намешаванд.Ба ибораи дигар, объект бояд "даруни" дошта бошад.Модел дуруст аст, агар барои ҳар як нуқтаи фазои 3D компютер метавонад ба таври ягона муайян кунад, ки ин нуқта дар дохили, бар ё берун аз сатҳи сарҳади модел ҷойгир аст.Протсессорҳои CAD-и CAD шаклҳои геометрии дохилии CAD-ро (масалан, B-splines) бо шакли соддакардашудаи математикӣ, ки дар навбати худ дар формати мушаххаси додаҳо ифода карда мешаванд, ки хусусияти маъмул дар истеҳсоли иловагиҳо мебошад, наздик мекунанд: формати файли STL, стандарти де-факто барои интиқоли моделҳои геометрии сахт ба мошинҳои SFF.

Барои ба даст овардани траекторияҳои зарурии назорати ҳаракат барои рондани SFF воқеии, прототипсозии зуд, чопи 3D ё механизми истеҳсоли иловагӣ, модели геометрии омодашуда одатан ба қабатҳо бурида мешавад ва буридаҳо ба хатҳо скан карда мешаванд (истеҳсоли "расми 2D" барои тавлиди траектория, ба монанди роҳи асбобҳои CNC), тақлид ба баръакс раванди сохтмони физикии қабат ба қабат.

1. Соҳаҳои татбиқ
Прототипсозии фаврӣ инчунин одатан дар муҳандисии нармафзор барои санҷидани моделҳои нави бизнес ва меъмории барномаҳо, аз қабили аэрокосмос, мошинсозӣ, хидматрасонии молиявӣ, таҳияи маҳсулот ва тандурустӣ истифода мешавад.Гурӯҳҳои тарроҳии аэрокосмосӣ ва саноатӣ ба прототипсозӣ такя мекунанд, то методологияҳои нави AM дар саноат эҷод кунанд.Бо истифода аз SLA онҳо метавонанд дар тӯли чанд рӯз версияҳои сершумори лоиҳаҳои худро зуд созанд ва зудтар озмоишро оғоз кунанд.Рапидсозии прототип ба тарроҳон/таҳиягарон имкон медиҳад, ки пеш аз сарф кардани вақт ва пули аз ҳад зиёд ба прототип тасаввуроти дақиқеро дар бораи он ки маҳсулоти тайёр чӣ гуна пайдо мешавад, пешниҳод кунанд.Чопи 3D, ки барои Prototyping Rapid истифода мешавад, имкон медиҳад, ки чопи саноатии 3D сурат гирад.Бо ин, шумо метавонед қолибҳои калонҳаҷм дошта бошед, то ки қисмҳои эҳтиётӣ дар муддати кӯтоҳ ба зудӣ бароварда шаванд.

2. Таърих
Дар солҳои 1970-ум Ҷозеф Ҳенри Кондон ва дигарон дар Лабораторияи Bell System Design Circuit Unix (UCDS) -ро таҳия карданд, ки автоматикунонии вазифаи заҳматталаб ва ба хатогиҳои дастӣ табдил додани нақшаҳо барои сохтани тахтаҳои ноҳиявӣ бо мақсади тадқиқот ва рушд.

Дар солҳои 1980-ум, сиёсатгузорони ИМА ва менеҷерони саноатии ИМА маҷбур шуданд, ки ба қайд гиранд, ки бартарияти Амрико дар соҳаи истеҳсоли асбобҳои мошинсозӣ бухор шуд, ки дар он бӯҳрони асбобҳои мошинсозӣ ном дошт.Лоиҳаҳои сершумор кӯшиш карданд, ки ба ин тамоюлҳо дар минтақаи анъанавии CNC CAM, ки дар ИМА оғоз шуда буданд, муқобилат кунанд.Баъдтар, вақте ки Rapid Prototyping Systems аз лабораторияҳо барои тиҷоратӣ баромад, эътироф карда шуд, ки пешрафтҳо аллакай байналмилалӣ буданд ва ширкатҳои прототипсозии босуръати ИМА айшу ҳашамати иҷоза додани пешворо надоранд.Бунёди Миллии Илм як чатр барои Идораи миллии аэронавтика ва кайҳон (NASA), Вазорати энергетикаи ИМА, Департаменти тиҷорати ИМА NIST, Вазорати мудофиаи ИМА, Агентии лоиҳаҳои пешрафтаи тадқиқотӣ (DARPA) ва Дафтари Таҳқиқоти баҳрӣ таҳқиқотро ҳамоҳанг кардааст, то банақшагириҳои стратегиро ҳангоми баррасии онҳо огоҳ созанд.Яке аз чунин гузоришҳо гузориши панели соли 1997 Rapid Prototyping дар Аврупо ва Ҷопон буд, ки дар он Ҷозеф Ҷ. Биман, муассиси DTM Corporation дурнамои таърихиро пешниҳод мекунад:

Решаҳои технологияи прототипсозии босуръатро метавон аз таҷрибаҳо дар топография ва фотоскульптура пайгирӣ кард.Дар доираи ТОПОГРАФИЯ Блантер (1892) усули қабати сохтани қолабро барои харитаҳои топографии коғазии рельефӣ пешниҳод кард. Раванди буридани хатҳои контурӣ дар як қатор плитаҳо, ки баъдан ҷамъ карда шуданд, иборат буд.Матсубара (1974) аз Mitsubishi як раванди топографиро бо қатрони фотополимери сахтгиркунанда пешниҳод кард, то қабатҳои тунуки ҷамъшуда барои сохтани қолаби рехтагарӣ ҷамъ карда шавад.PHOTOSCULPTURE як техникаи асри 19 барои эҷоди нусхаҳои дақиқи сеченакаи объектҳо буд.Машҳуртарин Франсуа Виллем (1860) 24 камераро дар массиви даврашакл ҷойгир кард ва ҳамзамон объектро аксбардорӣ кард.Силуэти ҳар як акс баъдан барои кандакорӣ кардани реплика истифода мешуд.Мориока (1935, 1944) муҷассамаи фотографии гибридӣ ва раванди топографиро бо истифодаи нури сохторӣ барои ба таври аксбардорӣ сохтани хатҳои контурии объект таҳия кард.Пас аз он хатҳоро метавон ба варақҳо табдил дод ва бурида ва ҳамҷоя кард ё ба маводи захиравӣ барои кандакорӣ тарҳрезӣ кард.Раванди Munz (1956) тасвири сеченакаи объектро бо роҳи интихобӣ фош кардани қабат ба қабат, фотоэмульсия дар поршени пасткунанда таҷдид кард.Пас аз насб, силиндраи шаффофи сахт дорои тасвири ашё мебошад.

- Ҷозеф Ҷ. Биман
"Пайдоиши прототипсозии босуръат - RP аз саноати афзояндаи CAD, махсусан, паҳлӯи устувори моделсозии CAD сарчашма мегирад.Пеш аз он ки моделсозии сахт дар охири солҳои 1980 ҷорӣ карда шавад, моделҳои сеченака бо чаҳорчӯбаҳои симӣ ва сатҳҳо сохта шуданд.Аммо то он даме, ки моделсозии ҳақиқии сахтро таҳия накунад, равандҳои инноватсионӣ ба монанди RP таҳия карда шаванд.Чарлз Халл, ки дар соли 1986 дар пайдо кардани системаҳои 3D кӯмак кардааст, аввалин раванди RP-ро таҳия кардааст.Ин раванд, ки стереолитография номида мешавад, тавассути муолиҷа кардани қабатҳои тунуки пайдарпайи баъзе қатронҳои моеъи ба нури ултрабунафш ҳассос бо лазери камқувват объектҳо месозад.Бо ҷорӣ намудани RP, моделҳои сахти CAD ногаҳон ба ҳаёт омада метавонанд».

Технологияҳое, ки бо номи Истеҳсоли сахти озод формаҳо номида мешаванд, он чизест, ки мо имрӯз ҳамчун прототипсозии босуръат, чопи 3D ё истеҳсоли иловагиро эътироф мекунем: Сваинсон (1977), Шверзел (1984) дар полимеризатсияи полимери ҳассос дар чорроҳаи ду нури лазерии компютерӣ кор карданд.Сирауд (1972) љойгиршавии магнитостатикї ё электростатикиро бо шуои электронї, лазер ё плазма барои рўйпўши рўизаминї ба назар гирифт.Ҳамаи инҳо пешниҳод шуда буданд, аммо маълум нест, ки мошинҳои корӣ сохта шудаанд.Хидео Кодама аз Институти тадқиқотии саноатии шаҳрии Нагоя аввалин шуда ҳисоботи модели сахтеро, ки бо истифода аз системаи прототипсозии босуръати фотополимер сохта шудааст, нашр кард (1981).Аввалин системаи прототипсозии босуръати 3D, ки ба моделсозии Fused Deposition (FDM) такя мекунад, моҳи апрели соли 1992 аз ҷониби Stratasys сохта шуда буд, аммо патент то 9 июни соли 1992 дода нашуд. ихтироъ аз 4 августи 1992 (Helinski), Modelmaker 6Pro дар охири соли 1993 ва сипас принтери калонтари саноатии 3D, Modelmaker 2, дар 1997. Z-Corp бо истифода аз хокаи MIT 3DP барои Casting Direct Shell (DSP) 1993 ихтироъ карда шуд бозор дар соли 1995. Ҳатто дар он санаи аввал технология ҳамчун ҷой дар амалияи истеҳсолӣ дида мешуд.Ҳаҷми паст, истеҳсоли қувваи паст дар санҷиши тарроҳӣ, қолабсозӣ, асбобҳои истеҳсолӣ ва дигар соҳаҳо арзиш дошт.Натиҷаҳо ба сӯи истифодаи баландтари мушаххасот устуворона пеш рафтаанд.Sanders Prototype, Inc. (Solidscape) ҳамчун як истеҳсолкунандаи Prototyping Rapid Prototyping 3D Printing бо Modelmaker 6Pro барои сохтани намунаҳои қурбонии Thermoplas аз моделҳои CAD аз технологияи як сопло Drop-On-Demand (DOD) истифода мебарад.

Барои такмил додани суръат ва қобилияти мубориза бо барномаҳои истеҳсолии оммавӣ мунтазам навоварӣ ҷустуҷӯ карда мешавад.Рушди аҷибе, ки RP бо минтақаҳои марбути CNC мубодила мекунад, ин манбаи ройгони барномаҳои сатҳи баланд мебошад, ки тамоми асбобҳои CAD-CAM-ро ташкил медиҳанд.Ин як ҷомеаи истеҳсолкунандагони дастгоҳҳои пастсифатро ба вуҷуд овард.Ҳаваскорон ҳатто барои тарҳрезии дастгоҳҳои бо лазер таъсиррасонанда кӯшиш карданд

Рӯйхати аввалини равандҳои RP ё технологияҳои истеҳсолӣ, ки соли 1993 нашр шудааст, аз ҷониби Маршалл Бернс навишта шудааст ва ҳар як равандро ба таври муфассал шарҳ медиҳад.Он инчунин баъзе технологияҳоро номбар мекунад, ки пешгузаштаи номҳои рӯйхати дар поён овардашуда буданд.Масалан: Корпоратсияи Visual Impact танҳо як принтери прототипи барои рехтани мум истеҳсол кард ва сипас ба ҷои патент ба Sanders Prototype, Inc иҷозатнома дод.BPM ҳамон рангҳо ва маводҳоро истифода бурд.