Брза израда прототипова: опис технологије, сврхе и повратне информације

Развој производа у различитим предузећима често омогућава могућност припреме макета узорака. Они постављају могуће карактеристике будућег производа, које купац може тестирати и извршити неопходна прилагођавања на експерименталном моделу. Да би се оптимизирао процес израде таквих узорака данас, користи се брза израда прототипова, која, уз минималне трошкове, омогућује стварање модела производа са великом прецизношћу.

Сврха технологије

Примена овог система превасходно решава проблем оптимизације процеса оцењивања и усаглашавања будућег производа - барем у облику у којем га извршиоци наруџбине виде у одређеној фази развоја. Створени изглед вам омогућава да тестирате како производ задовољава захтеве у смислу ергономије рада, изгледа, техничких и физичких параметара, итд. Могућност практичног тестирања функционалности производа је посебно значајна. Пошто је узорак најближи оригиналном производу, он може бити уграђен у радни или производни процес, проверавајући перформансе. На пример, брза израда прототипова у машинству омогућава процену квалитета циркулације уља помоћу модела кућишта мотора од провидног материјала. У сегменту авиона, аеродинамичка својства појединих компоненти могу се провјерити на исти начин.

Организација процеса

Процес креирања распореда кроз ову технологију проводи се у неколико фаза. У почетку се саставља листа карактеристика производа. До овог тренутка већ треба припремити пакет са пројектном документацијом. Техничке информације се шаљу компјутеру за обраду, након чега се утврђују услови за креирање узорка. Општи модел брзе израде прототипова у свакој фази може се изводити аутоматски или уз учешће оператера или истраживачког тима. Исте карактеристике са условима за пројектовање услова могу се одредити од стране самог рачунара у режиму протока, ако је одговарајући програм уграђен у њега. Или, напротив, обуку у потпуности проводи посебна јединица са специјалистима различитих профила - у дизајну, архитектури, ергономији, итд. У завршној фази, зависно од технологије, платформа алата ствара имитацију производа на основу унесених података.

Методе брзе израде прототипова

Основно одвајање метода за имплементацију технологије одвија се према типу коначног приказа распореда. До данас се активно развија тродимензионална израда распореда производа помоћу 3Д штампача. У овом правцу могу се разликовати методе као што су стереолитографија, синтеровање, прскање, итд. Постоји и широк слој метода визуелно-рачунарског представљања модела производа. Основна класификација алата за брзу израду прототипова у овом правцу дијели методе према нивоу језика који се користи, механизмима за приказивање и рефлексију информација и платформи за развој модела. Посебни алати за такво моделирање такође треба размотрити одвојено.

Програмирање алата за израду прототипова

Акуре РП се широко користи за креирање узорака сајтова. Уз то, корисник може генерирати ХТМЛ у прикладном облику документације. Развој софтвера такође користи Балсамик Моцкупс систем. Карактеристика овог алата је стилизација представљених производа испод скица. Комплекс ЦогТоол вам омогућава да креирате узорке корисничких интерфејса, као и да процените њихову ергономију и перформансе. Програмери ће имати прилику да процене колико времена ће просечан корисник предузети да би решио одређени задатак. Активно се развијају интерактивне и цросс-платформ технологије брзог прототипа у области информационих система. Ови алати укључују Цоутлине и Дреамвеавер, који се могу користити у интегрисаном програмирању система на више нивоа.

Стереолитхограпхи

Једна од најпопуларнијих платформи за волуметријске ласерске прототипове. Систем користи фотополимере као сировину, а оптичко пуњење формира основу алата. Ласер који користи ултраљубичасто зрачење материјалом преноси пресјек припремљеног модела на базу. Након сваког проласка, третирана површина се стврдњава снопом. На овај начин, нови слојеви се постепено примењују све док се не имплементира распоред који одговара наведеном моделу. До данас, брза израда прототипа кроз стереолитографију се користи у различитим областима индустријске активности - од индустрије алатних машина до предузећа која се баве развојем медицинске опреме високе прецизности. То говори о повјерењу технологије, што је оправдано. Довољно је рећи да је грешка у производњи физичких делова овим методом од 0.1 до 0.025 мм.

Селективно синтеровање

Ова технологија је СЛС, која укључује употребу прашкастог материјала као материјалне основе за моделирање. Обрада матрице се такође изводи ласерским снопом, али постоји основна разлика у односу на апарат који користи стереолитографију. Ако је у претходном примеру греда показивала ултраљубичасту светлост, СЛС метода користи топлотну енергију зрачења. У тренутку усмеравања ка прашкастој маси, греда буквално пече честице дуж контура које одговарају циљном делу. Што се тиче материјала за прах, најчешће се користе полистирен, полиамид и чак метализирани песак. Предности ове технологије су рад без кашњења и могућност заштите модела од случајног уништења или деформације у процесу стварања. Ова техника брзе израде прототипова вам омогућава да изводите и мале распореде и копије великих размера, као и функционалне празнине. Уз његову помоћ, нарочито, дизајнирају се детаљи унутрашњег пуњења аутомобила и вањских декоративних дијелова.

Технологија моделирања ФДМ

У овом случају, радни део није представљен ласерским уређајем, већ екструзионом главом, која истискује термопластични материјал. Распоред се формира у слојевима током наношења полимерног влакна дебљине не веће од 2 мм. Глава поставља материјал на претходно припремљену чисту подлогу, постепено обнављајући облик циљне празнине. И већ у процесу наметања нових слојева, бивши слојеви кристализирају и чврсто се повезују. У већини случајева, стандардна 3Д штампа ради на овој технологији. Брза израда прототипова захтева велику прецизност, тако да не користи увек овај метод. Главни недостатак ФДМ моделирања је груба и неравна површина добијеног производа. То је због чињенице да процес наметања вруће пластике укључује ефекат топљења претходних слојева. Као резултат тога, могу постојати значајне грешке у величини.

Рапид Прототипинг Ревиевс

Алати за израду прототипова, у већини случајева, изазивају позитивно корисничко искуство. Постоји и смањење временских интервала за производњу производа уз припрему за серијску производњу и смањење трошкова. Као средња фаза производње, убрзано стварање распореда омогућава предвиђање одступања од задатка унапријед, што се такођер приписује предностима технологије брзе израде прототипова. Примјена у високотехнолошким индустријама која укључује скуп компјутерске опреме значајно проширује могућности развоја и иницијалног дизајна модела. У овом контексту, многи истичу предности интеракције са ЦАД алатима. Али постоје критике на такве системе, који уочавају високе трошкове организовања процеса и ниску снагу узорака. Посљедњи фактор ограничава могућности примјене таквих метода израде прототипова.

У закључку

Наравно, разматране технологије нису једино средство стварања концептуалних модела у индустрији. Штавише, традиционалне методе физичке израде распореда имају многе предности, од којих је главна могућност максималне апроксимације карактеристика производа планираног за пуштање. Брза израда прототипова, опет, има користи од брзине производње. То значи да се технологија може користити у областима у којима избор материјала за распоред није фундаменталан. На пример, предузеће неће бити у могућности да поново створи пуноправни метални део са таквим средствима и да тестира његове перформансе. С друге стране, имитација форме и индивидуалних термичких физичких својстава је тражена у многим индустријама, без обзира на правац активности. Чак и велики индустријски комплекси који производе тешку механизацију користе прототипове у тестирању појединачних делова и потрошног материјала.