Çalt prototip

Saýlanan lazer sintezini (SLS) ulanyp, çalt prototip enjamy

3D modeli dilimlemek
Çalt prototip ýazmak, üç ölçegli kompýuter kömegi bilen dizaýn (CAD) maglumatlary ulanyp, fiziki bölegiň ýa-da gurnamagyň göwrümli modelini çalt ýasamak üçin ulanylýan usullar toparydyr.Bölümiň ýa-da gurnamagyň gurluşygy, adatça 3D çap etmek ýa-da “goşmaça gatlak öndürmek” tehnologiýasy arkaly amala aşyrylýar.

Çalt prototip ýazmagyň ilkinji usullary 1980-nji ýyllaryň ortalarynda elýeterli boldy we modeller we prototip bölekleri öndürmek üçin ulanyldy.Häzirki wagtda olar köp sanly programma üçin ulanylýar we adaty amatsyz gysga möhletli ykdysadyýet bolmasa islenilse, az hilli önümçilik hil böleklerini öndürmek üçin ulanylýar.Bu ykdysadyýet, onlaýn hyzmat býurolaryny höweslendirýär.RP tehnologiýasynyň taryhy gözlegleri XIX asyr heýkeltaraşlary tarapyndan ulanylýan simulakra önümçilik usullaryny ara alyp maslahatlaşmakdan başlaýar.Käbir häzirki zaman heýkeltaraşlar sergi we dürli zatlary öndürmek üçin nesil tehnologiýasyny ulanýarlar.Dizaýnlary maglumatlar bazasyndan köpeltmek ukyby hukuk meselelerini döretdi, sebäbi göwrümli maglumatlary bir ölçegli şekillerden interpolirlemek mümkin.

CNC aýyrmak usullarynda bolşy ýaly, adaty çalt prototip ýazmak prosesinde kompýuter kömegi bilen dizaýn - kompýuter kömegi bilen öndürilýän CAD -CAM iş prosesi geometrik maglumatlaryň döredilmegi bilen başlaýar, ýa-da CAD iş stansiýasyny ulanýan 3D gaty ýa-da 2D dilim skaner enjamy.Çalt prototip ýazmak üçin bu maglumatlar dogry geometrik modeli görkezmeli;araçäk araçäkleri çäkli göwrümi öz içine alýan, içini açýan deşikleri öz içine almaýan we özlerine gaýdyp barmaýan biri.Başgaça aýdylanda, obýektiň “içki” bolmaly.3D giňişligindäki her bir nokat üçin kompýuter bu nokadyň modeliň çäginde, daşynda ýa-da daşynda özboluşly kesgitläp bilýän bolsa, model dogry.CAD-dan soňky prosessorlar, programma üpjün edijileriniň içerki CAD geometrik görnüşlerini (meselem, B-splines) ýönekeýleşdirilen matematiki görnüş bilen takmynan kesgitlärler, bu bolsa öz gezeginde goşmaça önümçilikde umumy aýratynlyk bolan belli bir maglumat formatynda görkezilýär: STL faýl formaty, gaty geometrik modelleri SFF maşynlaryna geçirmek üçin de-fakto standart.

Hakyky SFF, çalt prototip ýazmak, 3D çap etmek ýa-da goşmaça önümçilik mehanizmini herekete getirmek üçin zerur hereket dolandyryş traýektoriýalaryny almak üçin taýýarlanan geometrik model adatça gatlaklara bölünýär we dilimler çyzyklara bölünýär (öndürmek üçin ulanylýan “2D çyzgy” öndürilýär) CNC-iň gurallar ýolundaky ýaly traýektoriýa), gatlak-gatlak fiziki gurluşyk prosesini tersine meňzeýär.

1. Ulanylýan ýerler
Çalt prototip ýazmak, Aerokosmos, Awtoulag, Maliýe hyzmatlary, Önümiň ösüşi we Saglygy goraýyş ýaly täze işewürlik modellerini we amaly arhitekturalaryny synap görmek üçin programma in engineeringenerçiliginde hem ulanylýar.Aerokosmiki dizaýn we önümçilik toparlary, bu pudakda täze AM usullaryny döretmek üçin prototip görnüşine bil baglaýarlar.SLA ulanyp, birnäçe günüň içinde taslamalarynyň köp wersiýasyny çalt ýasap bilerler we has çalt synag edip bilerler.Çalt prototip ýazmak dizaýnerlere / işläp düzüjilere prototipe gaty köp wagt we pul goýmazdan ozal taýýar önümiň nähili boljakdygy barada takyk düşünje bermäge mümkinçilik berýär.Çalt prototip ýazmak üçin ulanylýan 3D çap, Senagat 3D çap edilmegine mümkinçilik berýär.Munuň kömegi bilen ätiýaçlyk şaýlaryny gysga wagtyň içinde çalt çykarmak üçin uly göwrümli galyplar bolup biler.

2. Taryh
1970-nji ýyllarda Jozef Genri Kondon we Bell Labs-daky beýlekiler Unix Circuit Design System (UCDS) -ni işläp düzdüler we gözleg we ösüş maksatlary üçin çyzgylary elde öwürmek agyr we ýalňyşlykly meseläni awtomatlaşdyrdylar.

1980-nji ýyllara çenli ABŞ-nyň syýasatçylary we senagat dolandyryjylary, maşyn gurallary krizisi diýlip atlandyrylýan ýerde Amerikanyň gural gurallaryny öndürmekdäki agdyklyk etmeginiň bugaryp başlandygyny bellemäge mejbur boldular.Köp sanly taslama ABŞ-da başlanan adaty CNC CAM sebitindäki bu tendensiýalara garşy durmaga synanyşdy.Soňra “Rapid Prototyping Systems” söwda etmek üçin laboratoriýalardan göçüp baranda, ösüşleriň eýýäm halkara we ABŞ-nyň çalt prototip ýazýan kompaniýalarynyň gurşun süýşmegine ýol bermejekdigi ykrar edildi.Milli Ylym Gaznasy, Milli Awiasiýa we Kosmos Dolandyryşy (NASA), ABŞ-nyň Energetika ministrligi, ABŞ-nyň Söwda ministrligi NIST, ABŞ-nyň Goranmak ministrligi, Goranmak boýunça ösen gözleg taslamalary gullugy (DARPA) we edara üçin bir saýawan boldy. Deňiz gözlegleri strategiki meýilleşdirijileri ara alyp maslahatlaşmak üçin habar bermek üçin okuwlary utgaşdyrdy.Şeýle hasabatlaryň biri, 1997-nji ýylda Europeewropada we Protaponiýada çalt prototip görnüşi we DTM korporasiýasynyň esaslandyryjysy Jozef J. Beaman taryhy perspektiwany berdi:

Çalt prototip ýazmak tehnologiýasynyň köklerini topografiýa we fotosurat heýkeltaraşlygyndan alyp bolýar.TOPOGRAFI BANY B Blanther (1892) ýokarlandyrylan kömek kagyzynyň topografiki kartalary üçin galyp ýasamagyň gatlak usulyny teklip etdi .Bu proses kontur çyzyklaryny soňundan goýlan plitalaryň üstünde kesmegi öz içine alýardy.“Mitsubishi” -niň Matsubara (1974), guýma galyplary üçin berkidilen inçe gatlaklary emele getirmek üçin fotopolimer rezini bilen topografiki prosesi teklip etdi.FOTOSKULPURT 19-njy asyrda obýektleriň takyk üç ölçegli nusgalaryny döretmek usulydy.Iň meşhur Fransua Willeme (1860) 24 kamerany tegelek massiwde ýerleşdirdi we şol bir wagtyň özünde bir zady surata aldy.Soňra her fotosuratyň silueti, nusgasyny oýmak üçin ulanyldy.Morioka (1935, 1944) gibrid surat heýkeltaraşlygyny we obýektiň kontur çyzyklaryny surata düşürmek üçin gurluşly ýagtylygy ulanyp topografiki prosesi döretdi.Soňra setirler listlere bölünip, kesilip, gaplanyp ýa-da oýulmak üçin ätiýaçlyk materiallara gönükdirilip bilner.Munz (1956) prosesi obýektiň üç ölçegli şekilini, aşaky porşonda surat emulsiýasyny saýlap-seçip, gatlak boýunça gatlak arkaly suraty köpeltdi.Düzedilenden soň, gaty açyk silindrde obýektiň şekili bar.

- Jozef J. Beaman
“Çalt prototip ýazmagyň gelip çykyşy - RP günsaýyn ösýän CAD pudagyndan, has takygy, CAD-yň berk modelleşýän taraplaryndan gelip çykýar.Gaty modellemek 1980-nji ýyllaryň ahyrynda sim çarçuwalary we ýüzleri bilen üç ölçegli modeller döredildi.Trueöne hakyky gaty modellemegiň ösüşi, RP ýaly innowasiýa prosesleri ösdürilýänçä däl.1986-njy ýylda 3D ulgamlaryny tapmaga kömek eden Çarlz Hull ilkinji RP amalyny ösdürdi.Stereolitografiýa diýlip atlandyrylýan bu amal, pes güýçli lazer bilen käbir ultramelewşe ýagtylyga duýgur suwuk rezinleriň inçe yzygiderli gatlaklaryny bejermek arkaly zatlar gurýar.RP ornaşdyrylmagy bilen, CAD gaty modelleri birden janlanyp biler ”.

Solid Freeform Fabrication diýlip atlandyrylýan tehnologiýalar, häzirki wagtda çalt prototip, 3D çap etmek ýa-da goşmaça önümçilik hökmünde ykrar edýän zatlarymyzdyr: Swainson (1977), Şwerzel (1984) iki sany kompýuter tarapyndan dolandyrylýan lazer şöhleleriniň çatrygynda fotosensiw polimeriň polimerizasiýasynyň üstünde işledi.Ciraud (1972), süzülen ýerüsti örtük üçin elektron şöhlesi, lazer ýa-da plazma bilen magnetostatiki ýa-da elektrostatiki çöketligi hasaplady.Bularyň hemmesi teklip edildi, ýöne iş maşynlarynyň gurlandygy belli däl.Nagoya şäher senagat gözleg institutyndan Hideo Kodama ilkinji bolup fotopolimeriň çalt prototip ulgamyny (1981) ulanyp ýasalan gaty modeliň hasabyny neşir etdi.Fuse Deposition Modeling (FDM) -e daýanýan ilkinji 3D çalt prototip ulgamy 1992-nji ýylyň aprelinde Stratasys tarapyndan ýasaldy, ýöne 1992-nji ýylyň 9-njy iýunyna çenli patent berilmedi. Sanders Prototype, Inc ilkinji iş stoly inkjet 3D Printer (3DP) ulanyp 1993-nji ýylyň 4-nji awgustynda (Helinski), Modelmaker 6Pro, soňra bolsa 1997-nji ýylda has uly senagat 3D printeri Modelmaker 2-de oýlap tapyş. 1993-nji ýylda oýlanyp tapylan Direct Shell Casting (DSP) üçin MIT 3DP poroşokyny ulanýan Z-Corp 1995-nji ýylda bazar. Hatda şol irki döwürde tehnologiýa önümçilik tejribesinde öz ornuny alýardy.Pes ölçegli, pes güýçli çykyş dizaýny barlamakda, galyndy ýasamakda, önümçilik enjamlarynda we beýleki ugurlarda möhüm ähmiýete eýe boldy.Netijeler has ýokary spesifikasiýa ulanylyşyna yzygiderli ösdi.Sanders Prototype, Inc.

Tizligi we köpçülikleýin önümçilik goşundylaryna garşy durmak ukybyny ýokarlandyrmak üçin täzelikler yzygiderli gözlenýär.RP bilen baglanyşykly CNC sebitleri bilen paýlaşýan ajaýyp ösüş, tutuş CAD-CAM gurallar zynjyryny emele getirýän ýokary derejeli programmalaryň mugt açyk çeşmesi.Bu pes res enjam öndürijileriniň jemgyýetini döretdi.Hobbiçiler hatda has talap edilýän lazer täsirli enjam dizaýnlaryna-da girişdiler

1993-nji ýylda neşir edilen RP Prosesler ýa-da Önümçilik Tehnologiýalarynyň iň irki sanawy Marşal Börns tarapyndan ýazylyp, her prosesi gaty içgin düşündirýär.Şeýle hem aşakdaky sanawdaky atlaryň başlangyjy bolan käbir tehnologiýalary atlandyrýar.Mysal üçin: Visual Impact Corporation diňe mumy saklamak üçin prototip printerini öndürdi we ýerine patenti Sanders Prototype, Inc-e ygtyýar berdi.BPM şol bir syýa we materiallary ulandy.