Обзор систем быстрого прототипирования и изготовления

Быстрое прототипирование и изготовление

Существуют разные процессы быстрого прототипирования, но во всех прототип изготавливается путем по­слойного наложения композитного материала. Основное преимущество быстро­го прототипирования состоит в том, что прототип создается за один прием, а исходными данными для него служит непосредственно геометрическая модель детали. Таким образом, отпадает необходимость в планировании последователь­ности технологических процессов, специальном оборудовании для обработки материалов, транспортировке от станка к станку и т. д. Однако по сравнению с обработкой на станке с ЧПУ этот процесс имеет существенный недостаток — ограниченность выбора материалов. Поскольку станки с ЧПУ способны обраба­тывать большую часть доступных промышленных материалов, включая метал­лы, то физические объекты, изготовленные методом быстрого прототипирова­ния, используются главным образом в качестве прототипов или шаблонов для других производственных процессов.

Обзор систем быстрого прототипирования и изготовления

После появления систем твердотельного моделирования в начале 70-х гг. XX в. делались попытки генерировать физические объекты непосредственно из геометрических данных, не прибегая к использованию традиционных инстру­ментов. Новая технология получила название быстрое прототипирование (rapid prototyping), а также послойное изготовление (layered manufacturing), трехмерная печать (3D printing), настольное изготовление (desktop manufacturing) и изготов­ление объемных деталей произвольной формы (solid free form manufacturing). С того времени эта технология шагнула далеко вперед, найдя множество приме­нений на производстве помимо изготовления прототипов. Исходя из этого, бо­лее удачным обозначением для нее в настоящий момент представляется термин быстрое прототипирование и изготовление (rapid prototyping and manufacturing), или БПИ, который мы и будем использовать.

В основе своей процессы быстрого прототипирования и изготовления состоят из трех шагов: формирование поперечных сечений изготавливаемого объекта, послойное наложение этих сечений и комбинирование слоев.

Слои поперечных сечений могут создаваться и комбинироваться одним из сле­дующих методов:

полимеризация смол лазером (SLA), другими источниками света или лампами;

резка и ламинирование листового материала (LOM);

связывание жидких или твердых частиц путем склеивания или сварки (3D printing);

избирательное спекание твердых частиц или порошка лучом лазера (SLS);

плавление и отверждение (FDM).

Дата добавления: 2015-08-05