Тиз прототиплау

Сайлап алынган лазер синтеринг (SLS) ярдәмендә тиз прототиплау машинасы.

3D модель кисү
Тиз прототиплау - өч өлешле компьютер ярдәмендә дизайн (CAD) мәгълүматлары ярдәмендә физик өлешнең яки ​​җыюның масштаблы моделен тиз ясау өчен кулланылган техника төркеме.Партия яки җыю төзелеше гадәттә 3D басма яки “өстәмә катлам җитештерү” технологиясе ярдәмендә башкарыла.

Тиз прототип ясауның беренче ысуллары 1980-нче еллар уртасында кулланыла башлады һәм модельләр һәм прототип өлешләре җитештерү өчен кулланылды.Бүгенге көндә алар бик күп кушымталар өчен кулланыла һәм гадәти уңайсыз кыска вакытлы икътисадсыз теләсәгез, чагыштырмача аз күләмдә җитештерү-сыйфатлы өлешләр җитештерү өчен кулланыла.Бу икътисад онлайн хезмәт бюроларын дәртләндерде.RP технологиясен тарихи тикшерүләр XIX гасыр скульпторлары кулланган симулакра җитештерү техникасы турында сөйләшүдән башлана.Кайбер заманча скульпторлар нәсел технологиясен кулланып, күргәзмәләр һәм төрле әйберләр җитештерәләр.Дизайннарны мәгълүматлар базасыннан чыгару сәләте хокук проблемаларын тудырды, чөнки хәзерге вакытта бер үлчәмле рәсемнәрдән күләмле мәгълүматны интерполяцияләү мөмкин.

CNC субтрактив ысуллардагы кебек, компьютер ярдәмендә дизайн - традицион тиз прототиплаштыру процессында компьютер ярдәмендә CAD -CAM эш процессы геометрик мәгълүматлар булдырудан башлана, яисә CAD эш станциясен кулланып 3D каты, яисә 2D кисәкләрен кулланып. сканерлау җайланмасы.Тиз прототиплау өчен бу мәгълүматлар геометрик модельне күрсәтергә тиеш;ягъни, чик өслеге чикләнгән күләмне үз эченә алган, эчке якны күрсәтүче тишекләр булмаган һәм үзләренә кире борылмаган кеше.Башкача әйткәндә, объектның “эчке” булырга тиеш.3D космосның һәр ноктасы өчен компьютер бу ноктаның модельнең чик өстендә, яисә читтә булуын уникаль рәвештә билгели алса, модель дөрес.CAD пост-процессорлары кушымта сатучыларның эчке CAD геометрик формаларын (мәсәлән, В-сплиналар) гадиләштерелгән математик форма белән якынча бәяләячәкләр, бу үз чиратында өстәмә җитештерүнең уртак үзенчәлеге булган мәгълүмат форматында күрсәтелә: STL файл форматы, SFF машиналарына каты геометрик модельләрне күчерү өчен де-факто стандарты.

Факттагы SFF, тиз прототиплау, 3D басма яки өстәмә җитештерү механизмын йөртү өчен кирәкле хәрәкәт белән идарә итү траекторияләрен алу өчен, әзерләнгән геометрик модель гадәттә катламнарга бүленәләр, һәм кисәкләр сызыкларга сканерланалар (ясау өчен кулланылган “2D рәсем” ясыйлар) CNC корал юлындагы кебек траектория), катлам-кат физик төзелеш процессын кирегә охшатып.

1. Куллану өлкәләре
Тиз прототиплаштыру шулай ук ​​программа инженериясендә кулланыла, яңа бизнес-модельләрне һәм Аэрокосмик, Автомобиль, Финанс Хезмәтләре, Продукт үсеше, Сәламәтлек саклау кебек архитектураны сынап карау өчен.Аэрокосмик дизайн һәм сәнәгать коллективлары промышленностьта яңа AM методикасын булдыру өчен прототипларга таяналар.SLA кулланып, алар берничә көн эчендә үз проектларының берничә версиясен ясый һәм тизрәк сынап карый ала.Тиз прототип ясау дизайнерларга / уйлап табучыларга прототипка артык күп вакыт һәм акча салганчы әзер продуктның ничек булачагы турында төгәл фикер бирергә мөмкинлек бирә.Тиз прототиплау өчен кулланыла торган 3D принтер Индустриаль 3D бастыру мөмкинлеген бирә.Моның ярдәмендә запас частьларны кыска вакыт эчендә тиз чыгару өчен зур масштаблы формалар булырга мөмкин.

2. Тарих
1970-нче елларда Джозеф Генри Кондон һәм Белл Лабораториясендә башкалар Уникс Схема Дизайн Системасын (UCDS) эшләделәр, тикшерү һәм үсеш максатларында схемаларны кул белән конверсияләү авыр һәм хата булган эшне автоматлаштырдылар.

1980-нче елларда АКШ политикаторлары һәм сәнәгать менеджерлары машиналарның корал җитештерү өлкәсендә Американың өстенлеге парга әйләнүен, машина кораллары кризисы дип атарга мәҗбүр булдылар.Күпсанлы проектлар АКШта башланган традицион CNC CAM өлкәсендә бу тенденцияләргә каршы торырга омтылды.Соңрак, Тиз Прототиплау Системалары коммерцияләштерү өчен лабораторияләрдән күченгәч, эшләнмәләрнең инде халыкара булганы һәм АКШның тиз прототиплау компанияләренең кургашны читкә алып китү ләззәте булмавы танылды.Милли Фонды Милли Аэронавтика һәм Космик Идарә итү (NASA), АКШ Энергетика Министрлыгы, АКШ Сәүдә Министрлыгы, АКШ Оборона Министрлыгы, Оборона Алга киткән Тикшеренү Проектлары Агентлыгы (DARPA) һәм офис өчен чатыр булды. Хәрби-диңгез тикшеренүләре стратегик планлаштыручыларга фикер алышу өчен тикшеренүләрне координацияләде.Мондый докладларның берсе 1997-нче елда Европада һәм Япониядә Тиз Прототиплау һәм Panel Report, анда DTM корпорациясенә нигез салучы Джозеф Дж.Биман тарихи перспектива бирә:

Тиз прототиплау технологиясенең тамырларын топография һәм фотосульптура практикаларында табарга мөмкин.ТОПОГРАФИЯ Блантер (1892) рельеф кәгазенең топографик карталары өчен форма ясауның катлаулы ысулын тәкъдим итте .Бу процесс контур сызыкларын киселгән тәлинкәләр сериясендә кисүне үз эченә алган.Мицубисидан Мацубара (1974) фото-катырылган фотополимер резинасы белән топографик процесс тәкъдим итте, кастинг формасы ясау өчен тезелгән нечкә катламнар.ФОТОСКУЛПТУРА XIX гасырда объектларның төгәл өч үлчәмле репликаларын ясау техникасы иде.Иң танылган Франсуа Виллем (1860) 24 камераны түгәрәк массивга урнаштырды һәм бер үк вакытта объектны фотога төшерде.Аннары һәр фотосурәтнең силуэты реплика ясау өчен кулланылды.Мориока (1935, 1944) гибрид фото скульптура һәм топографик процесс эшләде, структур яктылык ярдәмендә объектның контур сызыкларын фотографик яктан ясау өчен.Аннары сызыклар таблицаларга ясалырга, киселергә һәм тезелергә, яисә уеп ясау өчен запас материалга күрсәтелергә мөмкин.Мунц (1956) процессы объектның өч үлчәмле образын сайлап, кат-кат катламга, аскы поршеньдә ​​фото эмульсиясен бастырып чыгарды.Төзәткәннән соң, каты үтә күренмәле цилиндрда объект образы бар.

- Джозеф Дж. Биман
"Тиз прототиплаштыруның килеп чыгышы - РП үсә барган CAD индустриясеннән, төгәлрәге, CADның модельләштерү ягыннан килеп чыга.1980-нче еллар ахырында каты модельләштерү кертелгәнче, чыбык рамкалар һәм өслекләр белән өч үлчәмле модельләр булдырылды.Ләкин чын каты модельләштерү үсеше РП кебек инновацион процесслар эшләнгәнче түгел.1986-нчы елда 3D системаларын табарга булышкан Чарльз Халл беренче RP процессын эшләде.Стереолитография дип аталган бу процесс, аз көчле лазер белән, ультрафиолетның яктылыкка сизгер сыек резиналарының нечкә эзлекле катламнарын дәвалап, әйберләр төзи.РП кертү белән, CAD каты модельләре кинәт тормышка ашарга мөмкин ”.

Каты ирекле форма җитештерү дип аталган технологияләр без бүген тиз прототиплау, 3D басма яки өстәмә җитештерү дип таныйбыз: Свейсон (1977), Шверцель (1984) ике компьютер белән идарә ителгән лазер нурлары киселешендә фотосенсив полимерны полимерлаштыру өстендә эшләделәр.Ciraud (1972) синтерланган өслекне каплау өчен электрон нур, лазер яки плазма белән магнитостатик яки электростатик чүплек дип саный.Болар барысы да тәкъдим ителде, ләкин эш машиналары төзелгәнме, билгесез.Нагоя Муниципаль Индустриаль Тикшеренү Институтыннан Хидео Кодама беренче булып фотополимерның тиз прототиплау системасы ярдәмендә ясалган каты модель хисабын бастырды (1981).Беренче 3D тиз прототиплау системасы Fuse Deposition Modeling (FDM) таянып 1992-нче елның апрелендә Stratasys тарафыннан ясалган, ләкин 1992-нче елның 9-нчы июненә кадәр патент бирелмәгән. Sanders Prototype, Inc беренче эш өстәле инжет 3D Принтер (3DP) кулланып 1993 елның 4 августында (Хелински), Modelmaker 6Pro, аннары 1997-нче елда зуррак сәнәгать 3D принтеры, Modelmaker 2, 1997-нче елда уйлап чыгарылган M-3DP порошогын кулланып Z-Corp 1993-нче елда уйлап табылган. Базар 1995-нче елда. Хәтта ул вакытта да технология җитештерү практикасында урын алган.Түбән резолюция, түбән көч чыгару дизайнны тикшерүдә, форма ясауда, производстволарда һәм башка өлкәләрдә кыйммәткә ия иде.Нәтиҗә югары спецификация куллануга таба тотрыклы алга китте.Сандерс Прототибы, Inc.

Тизлекне һәм массакүләм җитештерү кушымталарын җиңеп чыгу сәләтен яхшырту өчен инновацияләр гел эзләнә.РП бәйләнешле CNC өлкәләре белән бүлешкән драматик үсеш - бөтен CAD-CAM кораллар челтәрен тәшкил иткән югары дәрәҗәдәге кушымталарның бушлай тәэмин ителеше.Бу түбән җайланма җитештерүчеләр җәмгыятен булдырды.Хоббиистлар хәтта таләпчән лазерлы җайланма конструкцияләренә дә мөрәҗәгать иттеләр

1993-нче елда бастырылган RP процесслары яки җитештерү технологияләренең иң беренче исемлеге Маршалл Бернс тарафыннан язылган һәм һәр процессны бик җентекләп аңлатып бирә.Ул шулай ук ​​түбәндәге исемлектәге исемнәргә прекурсор булган кайбер технологияләрне атый.Мисал өчен: Visual Impact корпорациясе балавыз өчен прототип принтер җитештерде, аннары аның урынына Сандерс Прототип, Inc патентын лицензияләде.BPM шул ук инжетлар һәм материаллар кулланган.