Tạo mẫu nhanh
Rapid Prototyping (r gọi là RP), còn được gọi là công nghệ tạo mẫu nhanh, trong những năm gần đây đã phát triển một công nghệ sản xuất tiên tiến. Rapid Prototyping Technology vào những năm 1980 có nguồn gốc từ Hoa Kỳ, Nhật Bản và châu Âu để phát triển một cách nhanh chóng, trong những năm gần đây một bước đột phá lớn trong công nghệ chế tạo. tạo mẫu nhanh dựa trên sự tích tụ hình thành ý tưởng rời rạc kỹ thuật số hình thành công nghệ; là CAD, công nghệ điều khiển số , công nghệ laser và khoa học vật liệu và kỹ thuật tích hợp công nghệ. Nó có thể tự động và nhanh chóng chuyển đổi các ý tưởng thiết kế thành các nguyên mẫu với cấu trúc và chức năng nhất định hoặc trực tiếp sản xuất các bộ phận, để thiết kế sản phẩm có thể nhanh chóng được đánh giá và sửa đổi để đáp ứng nhu cầu thị trường và cải thiện khả năng cạnh tranh của doanh nghiệp.
RP tích hợp các công nghệ tiên tiến như CAD, CAM, CNC , ổ đĩa servo chính xác , quang điện tử và vật liệu mới. Dựa trên mô hình 3D của sản phẩm được tạo bởi CAD , nó phân tầng các lớp để có được đường viền của mỗi lớp. Theo các đường viền này, chùm tia laser được phun chọn lọc và một lớp nhựa lỏng được chữa khỏi (hoặc một lớp giấy được cắt, hoặc một lớp vật liệu dạng bột được thiêu kết), hoặc một nguồn phản lực phun một cách có chọn lọc một lớp keo dính. Hoặc vật liệu nóng chảy, vv, tạo thành các phần khác nhau, và dần dần xếp thành một sản phẩm ba chiều. Nó đơn giản hóa một gia công 3D phức tạp thành một chuỗi các kết hợp gia công 2D.
Luồng quy trình
(1) Xây dựng mô hình ba chiều Vì hệ thống RP chỉ chấp nhận các mô hình ba chiều ( bản vẽ lập thể ) của các sản phẩm do máy tính tạo ra và sau đó có thể được cắt, phần mềm CAD (như UG, Pro / E, I-DEAS) nên được sử dụng trước tiên trên PC hoặc máy trạm. V.v., thiết kế mô hình 3D theo yêu cầu của sản phẩm hoặc chuyển đổi chế độ xem ba chiều của sản phẩm hiện tại thành mô hình 3D hoặc trong kỹ thuật đảo ngược , quét một thực thể sản phẩm hiện có bằng công cụ đo lường để có được đám mây điểm dữ liệu cho 3D Tái cấu trúc.
(2) Xử lý gần đúng các mô hình 3D Vì thường có các bề mặt dạng tự do không đều trên sản phẩm , chúng phải được xấp xỉ trước khi xử lý. Tệp mô hình ba chiều thu được bằng cách xử lý xấp xỉ được gọi là tệp định dạng STL, bao gồm một chuỗi các tam giác không gian được kết nối. Phần mềm CAD điển hình có giao diện để chuyển đổi và xuất các tệp định dạng STL, nhưng đôi khi các tam giác đầu ra có một vài lỗi và yêu cầu sửa đổi một phần.
(3) Xử lý cắt lát mô hình ba chiều Vì quy trình RP được xử lý theo cấu hình lớp, mô hình ba chiều phải được phân tán thành một loạt các lớp hai chiều theo thứ tự dọc theo chiều cao hình thành trước khi xử lý. Đó là, một lớp được chia ở một khoảng nhất định để trích xuất phác thảo của phần. Kích thước của khoảng được chọn theo yêu cầu độ chính xác và năng suất. Khoảng cách càng nhỏ, độ chính xác càng cao, nhưng thời gian hình thành càng dài. Với phạm vi 0,05 đến 0,5 mm và 0,1 mm thông thường, có thể thu được bề mặt có hình dạng khá mịn. Sau khi chọn khoảng cách lớp, độ dày của vật liệu được chồng lên trên mỗi lớp trong quá trình tạo hình phải được điều chỉnh phù hợp với nó. Các hệ thống tạo hình khác nhau với phần mềm xử lý Cắt lát tự động trích xuất hồ sơ cắt ngang của mô hình.
(4) Các mặt cắt ngang khu vực phần thông tin về chế biến thứ bậc, dưới sự kiểm soát máy tính, người đứng đầu hệ thống RP hình thành (ví dụ, một đầu quét laser hoặc vòi phun) bởi một số hệ thống điều khiển kiểm soát, X - Y được quét bởi một máy bay hồ sơ cắt, chữa khỏi Nhựa lỏng (hoặc giấy cắt, vật liệu bột thiêu kết, chất kết dính phun, nóng chảy và vật liệu nóng chảy) để có được một mặt cắt ngang lớp.
(5) Sau khi mặt cắt được hình thành, lớp vật liệu tiếp theo được gửi đến lớp được tạo, và sau đó lớp tiếp theo được hình thành và liên kết với lớp trước, do đó dần dần xếp chồng các lớp. Cùng với nhau, kết quả là một sản phẩm ba chiều.
(6) Sau khi máy tạo hình sau xử lý được hình thành, phôi được lấy ra, đánh bóng, tráng hoặc đặt trong lò nung nhiệt độ cao để thiêu kết để tăng thêm sức mạnh (như quy trình 3D-P). Đối với quy trình SLS , phôi được đặt trong lò nhiệt độ cao để thiêu kết để làm bay hơi chất kết dính cho quá trình kim loại hóa (ví dụ, thấm đồng).
Phát triển in 3D
In 3D, còn được gọi là in 3D , được giải thích trên Wikipedia: một trong những kỹ thuật tạo mẫu nhanh , sử dụng một lớp in nhiều lớp, chẳng hạn như kim loại bột hoặc nhựa. Xây dựng một đối tượng bằng không. Sản xuất khuôn mẫu và thiết kế công nghiệp được sử dụng để xây dựng các mô hình, và hiện đang được phát triển thành sản xuất sản phẩm để hình thành nên sản xuất kỹ thuật số trực tiếp. Một số ứng dụng có giá trị cao (như khớp hông hoặc răng hoặc bộ phận máy bay) đã có các bộ phận được in. "In 3D" có nghĩa là sự phổ biến của công nghệ này.
Vào giữa những năm 1980, SLS được phát triển và cấp bằng sáng chế bởi Tiến sĩ Carl Deckard của Đại học Texas tại Austin, và dự án được tài trợ bởi DARPA . Năm 1979, một quy trình tương tự đã được RF Housholder cấp bằng sáng chế nhưng không được thương mại hóa.
Năm 1995, MIT đã tạo ra thuật ngữ " in ba chiều " , khi sinh viên tốt nghiệp Jim Bredt và Tim Anderson sửa đổi giải pháp máy in phun để trở thành một giải pháp để ép các dung môi bị hạn chế vào một lớp bột thay vì ép mực. Đề án nhấn vào giấy.
Khi nói đến in 3D, bạn phải nhắc đến máy in 3D :
Máy in 3D, còn được gọi là máy in 3D, là một kỹ thuật sản xuất tích lũy, tạo ra các vật thể ba chiều bằng cách in một lớp vật liệu liên kết. Ở giai đoạn này, một máy in 3D được sử dụng để tạo mẫu. Doanh số của máy in 3D đã dần được mở rộng kể từ năm 2003 và giá đã bắt đầu giảm.
Công nghệ này có thể được sử dụng trong trang sức, giày dép, thiết kế công nghiệp, xây dựng, kỹ thuật và xây dựng (AEC), ô tô, hàng không vũ trụ, ngành nha khoa và y tế, giáo dục, hệ thống thông tin địa lý, kỹ thuật dân dụng và nhiều lĩnh vực khác.
In 3D sớm nhất xuất hiện vào những năm 1980, và giá cực kỳ đắt và số lượng sản phẩm có thể được in là rất nhỏ.
Nguyên tắc xử lý: Quá trình in của mỗi lớp công nghệ in 3D được chia thành hai bước. Đầu tiên, một loại keo đặc biệt được phun lên khu vực cần hình thành. Bản thân giọt keo nhỏ và khó lan rộng. Sau đó phun một lớp bột đồng đều, bột sẽ nhanh chóng đông cứng và liên kết khi gặp keo, trong khi khu vực không có keo vẫn lỏng lẻo. Theo cách này, dưới sự xen kẽ của một lớp keo, mô hình rắn sẽ được in ra. Sau khi in, bột lỏng có thể được gỡ bỏ để lên kế hoạch cho mô hình, và bột còn lại có thể được tái chế.
Công nghệ in 3D sử dụng keo và bột làm vật liệu đặc biệt được xử lý, không chỉ có yêu cầu xử lý tốc độ phản ứng mà còn có tác động trực tiếp đến cường độ mô hình và độ phân giải "in".
Ưu điểm kỹ thuật: Ưu điểm nổi bật nhất của công nghệ in 3D là nó có thể trực tiếp tạo ra bất kỳ bộ phận hình dạng nào từ dữ liệu đồ họa máy tính mà không cần gia công hoặc khuôn, giúp rút ngắn đáng kể chu kỳ phát triển sản phẩm, tăng năng suất và giảm chi phí sản xuất. So với công nghệ truyền thống, công nghệ in 3D cũng có những ưu điểm sau:
Giảm chi phí bằng cách loại bỏ dây chuyền sản xuất và giảm đáng kể chất thải vật liệu. Hơn nữa, nó cũng có thể tạo ra các hình dạng mà kỹ thuật sản xuất truyền thống không thể tạo ra, cho phép mọi người thiết kế cánh máy bay hoặc bộ trao đổi nhiệt hiệu quả hơn. Ngoài ra, với các khái niệm thiết kế và quy trình thiết kế tốt, công nghệ in 3D đơn giản hóa quy trình sản xuất và sản xuất các mặt hàng riêng lẻ một cách nhanh chóng, hiệu quả và không tốn kém.
Ngoài ra, các sản phẩm in nhẹ hơn 60% và cứng hơn các bộ phận chế tạo bằng máy.
0 Nhận xét