ፈጣን ፕሮቶታይፕ

መራጭ ሌዘር ሲንተሪንግ (SLS) በመጠቀም ፈጣን የፕሮቶታይፕ ማሽን

3 ዲ ሞዴል መቁረጥ
ፈጣን ፕሮቶታይፕ ሶስት አቅጣጫዊ የኮምፒዩተር የታገዘ ዲዛይን (CAD) መረጃን በመጠቀም የአካል ክፍልን ወይም ስብሰባን ሚዛን ሞዴል በፍጥነት ለመስራት የሚያገለግሉ ቴክኒኮች ቡድን ነው።የክፍሉ ወይም የመሰብሰቢያው ግንባታ ብዙውን ጊዜ በ 3D ህትመት ወይም "ተጨማሪ ንብርብር ማምረት" ቴክኖሎጂን በመጠቀም ይከናወናል.

የመጀመሪያዎቹ የፈጣን ፕሮቶታይፕ ዘዴዎች በ1980ዎቹ አጋማሽ ላይ የተገኙ ሲሆን ሞዴሎችን እና ፕሮቶታይፕ ክፍሎችን ለማምረት ያገለግሉ ነበር።ዛሬ, ለብዙ አፕሊኬሽኖች ጥቅም ላይ ይውላሉ እና ከተለመደው ያልተመጣጠነ የአጭር ጊዜ ኢኮኖሚክስ ከተፈለገ በአንፃራዊነት አነስተኛ የሆኑ የምርት ጥራት ክፍሎችን ለማምረት ያገለግላሉ.ይህ ኢኮኖሚ የመስመር ላይ አገልግሎት ቢሮዎችን አበረታቷል።የ RP ቴክኖሎጂ ታሪካዊ ዳሰሳዎች በ 19 ኛው ክፍለ ዘመን ቅርጻ ቅርጾች ጥቅም ላይ በሚውሉ የሲሙላክራ ማምረቻ ዘዴዎች ውይይት ይጀምራሉ.አንዳንድ ዘመናዊ ቅርጻ ቅርጾች ኤግዚቢሽኖችን እና የተለያዩ ነገሮችን ለማምረት የትውልድ ቴክኖሎጂን ይጠቀማሉ.ዲዛይኖችን ከውሂብ ስብስብ የማባዛት ችሎታ የመብት ጉዳዮችን አስከትሏል ፣ ምክንያቱም አሁን ከአንድ-ልኬት ምስሎች የቮልሜትሪክ መረጃን ማገናኘት ይቻላል ።

እንደ CNC የመቀነሻ ዘዴዎች፣ በኮምፒዩተር የታገዘ-ንድፍ - በኮምፒዩተር የታገዘ የማኑፋክቸሪንግ CAD -CAM የስራ ፍሰት በባህላዊ ፈጣን የፕሮቶታይፕ ሂደት የሚጀምረው ጂኦሜትሪክ መረጃን በመፍጠር ወይም እንደ 3D ድፍን የ CAD መሥሪያ ቦታን በመጠቀም ወይም 2D ቁርጥራጮችን በመጠቀም ነው። መቃኛ መሳሪያ.ለፈጣን ፕሮቶታይፕ ይህ ውሂብ ትክክለኛ የጂኦሜትሪክ ሞዴል መወከል አለበት፤ይኸውም የድንበሩ ንጣፎች የተወሰነ መጠን ያለው፣ ውስጡን የሚያጋልጡ ቀዳዳዎች የሉትም እና በራሳቸው ላይ የማይታጠፉ።በሌላ አነጋገር እቃው "ውስጥ" ሊኖረው ይገባል.ሞዴሉ የሚሰራው በ3D ቦታ ላይ ላለው እያንዳንዱ ነጥብ ኮምፒዩተሩ ነጥቡ በአምሳያው ውስጥ፣ ላይ ወይም ከውስጥ የሚገኝ መሆኑን በልዩ ሁኔታ የሚወስን ከሆነ ነው።የ CAD ድህረ ፕሮሰሰሮች የመተግበሪያ አቅራቢዎችን ውስጣዊ የ CAD ጂኦሜትሪክ ቅርጾች (ለምሳሌ ቢ-ስፕሊንስ) ቀለል ባለ ሒሳባዊ ቅጽ ይገመግማሉ፣ እሱም በተራው በተጠቀሰው የውሂብ ቅርጸት ይገለጻል ይህም ተጨማሪ ምርት ውስጥ የተለመደ ባህሪ ነው፡ STL ፋይል ቅርጸት፣ ጠንካራ የጂኦሜትሪክ ሞዴሎችን ወደ ኤስኤፍኤፍ ማሽኖች ለማስተላለፍ ትክክለኛ ደረጃ።

ትክክለኛውን ኤስኤፍኤፍ፣ ፈጣን ፕሮቶታይፕ፣ 3D ህትመት ወይም ተጨማሪ ማምረቻ ዘዴን ለመንዳት አስፈላጊውን የእንቅስቃሴ መቆጣጠሪያ ዱካዎች ለማግኘት የተዘጋጀው የጂኦሜትሪክ ሞዴል በተለምዶ በንብርብሮች የተቆረጠ ሲሆን ቁርጥራጮቹ በመስመሮች ይቃኛሉ ("2D ስዕል" ለማምረት የሚያገለግል ነው። አቅጣጫ እንደ CNC የመሳሪያ ዱካ)፣ ከንብርብ-ወደ-ንብርብር አካላዊ ግንባታ ሂደትን በመኮረጅ።

1. የመተግበሪያ ቦታዎች
እንደ ኤሮስፔስ፣ አውቶሞቲቭ፣ የፋይናንሺያል አገልግሎቶች፣ የምርት ልማት እና የጤና እንክብካቤ ያሉ አዳዲስ የንግድ ሞዴሎችን እና የመተግበሪያ አርክቴክቸርን ለመሞከር በሶፍትዌር ምህንድስና ውስጥ ፈጣን ፕሮቶታይፕ እንዲሁ በተለምዶ ይተገበራል።በኢንዱስትሪው ውስጥ አዲስ የኤኤም ዘዴዎችን ለመፍጠር የኤሮስፔስ ዲዛይን እና የኢንዱስትሪ ቡድኖች በፕሮቶታይፕ ላይ ይተማመናሉ።SLAን በመጠቀም በጥቂት ቀናት ውስጥ የፕሮጀክቶቻቸውን በርካታ ስሪቶች በፍጥነት መስራት እና በፍጥነት መሞከርን ይጀምራሉ።ፈጣን ፕሮቶታይፕ ዲዛይነሮች/ገንቢዎች የተጠናቀቀው ምርት ብዙ ጊዜ እና ገንዘብ ከማስቀመጡ በፊት ትክክለኛ ሀሳብ እንዲያቀርቡ ያስችላቸዋል።ለፈጣን ፕሮቶታይፕ ጥቅም ላይ የሚውለው 3D ህትመት የኢንዱስትሪ 3D ህትመት እንዲኖር ያስችላል።በዚህ አማካኝነት መለዋወጫ በአጭር ጊዜ ውስጥ በፍጥነት እንዲወጣ ለማድረግ መጠነ ሰፊ ሻጋታዎች ሊኖሩዎት ይችላሉ።

2. ታሪክ
እ.ኤ.አ. በ1970ዎቹ ጆሴፍ ሄንሪ ኮንዶን እና ሌሎች በቤል ላብስ የዩኒክስ ሰርክክሽን ዲዛይን ሲስተም (UCDS) ፈጠሩ፣ ለምርምር እና ለልማት ዓላማ ሲባል ስዕሎችን ወደ ሰርክ ቦርዶች ለማምረት በእጅ የመቀየር አድካሚ እና ለስህተት የተጋለጠ ተግባር።

እ.ኤ.አ. በ1980ዎቹ የዩኤስ ፖሊሲ አውጪዎች እና የኢንዱስትሪ አስተዳዳሪዎች የአሜሪካን የማሽን መሳሪያ ማምረቻ ዘርፍ የበላይነት ተነነ፣ ይህም የማሽን መሳሪያ ቀውስ ተብሎ በሚጠራው ወቅት እንዲገነዘቡ ተገድደዋል።በዩኤስ ውስጥ በተጀመረው በባህላዊው የCNC CAM አካባቢ እነዚህን አዝማሚያዎች ለመቋቋም በርካታ ፕሮጀክቶች ፈልገዋል።በኋላ ፈጣን ፕሮቶታይፒንግ ሲስተምስ ከላቦራቶሪ ወጥቶ ለገበያ ሲውል፣ እድገቶች ቀድሞውንም ዓለም አቀፍ እንደነበሩ እና የዩኤስ ፈጣን የፕሮቶታይፕ ኩባንያዎች እርሳስ እንዲንሸራተት የመፍቀድ ቅንጦት እንደሌላቸው ታወቀ።ናሽናል ሳይንስ ፋውንዴሽን የብሔራዊ ኤሮናውቲክስና የጠፈር አስተዳደር (ናሳ)፣ የዩኤስ ኢነርጂ ዲፓርትመንት፣ የዩኤስ የንግድ ሚኒስቴር NIST፣ የአሜሪካ መከላከያ ሚኒስቴር፣ የመከላከያ የላቀ የምርምር ፕሮጀክቶች ኤጀንሲ (DARPA) እና የጽህፈት ቤት ጃንጥላ ነበር። የባህር ኃይል ጥናት ጥናት ስትራቴጂክ እቅድ አውጪዎችን በውይይታቸው ላይ ለማሳወቅ ጥናቶችን አስተባብሯል።ከነዚህ ዘገባዎች አንዱ የ1997 ፈጣን ፕሮቶታይፒ ኢን አውሮፓ እና የጃፓን ፓነል ሪፖርት የዲቲኤም ኮርፖሬሽን መስራች ጆሴፍ ጄ.

የፈጣን የፕሮቶታይፕ ቴክኖሎጂ መነሻ በገጽታ እና በፎቶ ባህል ውስጥ ካሉ ልምምዶች ሊወሰድ ይችላል።በቶፖግራፊ ውስጥ ብላንተር (1892) ለተነሱ የእርዳታ ወረቀት መልከአ ምድራዊ ካርታዎች ሻጋታ ለመስራት የተደራረበ ዘዴን ጠቁመዋል።ሂደቱ የኮንቱር መስመሮችን በተከታታይ በተደረደሩ ሳህኖች ላይ መቁረጥን ያካትታል።የማትሱባራ (1974) የሚትሱቢሺ መልክዓ ምድራዊ ሂደትን በፎቶ ማጠንከሪያ የፎቶፖሊመር ሬንጅ በመጠቀም ቀጫጭን ንጣፎችን ለመቅረጽ የተደረደሩ ሻጋታዎችን ለመስራት ሐሳብ አቀረበ።ፎቶግራፊ የ19ኛው ክፍለ ዘመን ትክክለኛ ባለ ሶስት አቅጣጫዊ የቁሶች ቅጂዎችን ለመፍጠር የሚያስችል ዘዴ ነበር።በጣም ታዋቂው ፍራንኮይስ ዊሌሜ (1860) 24 ካሜራዎችን በክብ ድርድር አስቀምጦ በአንድ ጊዜ አንድን ነገር ፎቶግራፍ አንስቷል።የእያንዳንዱ ፎቶግራፍ ምስል ምስል ለመቅረጽ ያገለግል ነበር።ሞሪዮካ (1935፣ 1944) የአንድን ነገር ኮንቱር መስመሮች በፎቶግራፍ ለመፍጠር የተዋቀረ ብርሃንን በመጠቀም ድብልቅ የፎቶ ቅርፃቅርፅ እና የመሬት አቀማመጥ ሂደት ሠራ።ከዚያም መስመሮቹ ወደ አንሶላ ሊዘጋጁ እና ሊቆረጡ እና ሊደረደሩ ይችላሉ ወይም ደግሞ ለመቅረጽ ክምችት ላይ ሊቀመጡ ይችላሉ።የመንዝ (1956) ሂደት የአንድን ነገር ባለ ሶስት አቅጣጫዊ ምስል እየመረጠ በማጋለጥ፣ በንብርብር፣ በፒስተን ላይ የፎቶ ኢሚልሽን እንዲሰራጭ አድርጓል።ከተስተካከለ በኋላ, ጠንካራ ግልጽ ሲሊንደር የእቃውን ምስል ይይዛል.

- ጆሴፍ ጄ ቢማን
"የፈጣን ፕሮቶታይፕ አመጣጥ - አርፒ ሁልጊዜ እያደገ ካለው የ CAD ኢንዱስትሪ ፣ በተለይም የ CAD ጠንካራ የሞዴሊንግ ጎን ነው።ጠንካራ ሞዴሊንግ በ1980ዎቹ መገባደጃ ላይ ከመጀመሩ በፊት ባለ ሶስት አቅጣጫዊ ሞዴሎች በሽቦ ክፈፎች እና ወለሎች ተፈጥረዋል።ነገር ግን የእውነተኛ ጠንካራ ሞዴሊንግ (ሞዴሊንግ) እድገት እስኪፈጠር ድረስ እንደ አርፒ (RP) ያሉ አዳዲስ ሂደቶች ሊፈጠሩ አይችሉም።እ.ኤ.አ. በ 1986 3D ሲስተምስን ለማግኘት የረዳው ቻርለስ ሃል የመጀመሪያውን የ RP ሂደት አዘጋጅቷል።ይህ ሂደት ስቴሪዮሊቶግራፊ ተብሎ የሚጠራው ስስ ተከታታይ ንብርብሮች የተወሰኑ የአልትራቫዮሌት ብርሃን-sensitive ፈሳሽ ሙጫዎችን በአነስተኛ ኃይል ሌዘር በማከም ነገሮችን ይገነባል።በ RP መግቢያ ፣ CAD ጠንካራ ሞዴሎች በድንገት ወደ ሕይወት ሊመጡ ይችላሉ።

Solid Freeform Fabrication በመባል የሚታወቁት ቴክኖሎጂዎች ዛሬ እንደ ፈጣን ፕሮቶታይፕ ፣ 3D ህትመት ወይም ተጨማሪ ማምረቻ ብለን የምንገነዘበው ናቸው፡ Swainson (1977)፣ Schwerzel (1984) በፎቶሰንሲቭ ፖሊመር በሁለት ኮምፒዩተር ቁጥጥር ስር ባሉ የሌዘር ጨረሮች መጋጠሚያ ላይ ሰርተዋል።Ciraud (1972) ማግኔቶስታቲክ ወይም ኤሌክትሮስታቲክ ክምችት ከኤሌክትሮን ጨረር፣ ሌዘር ወይም ፕላዝማ ጋር ለተጣበቀ የገጽታ ሽፋን ግምት ውስጥ ያስገባ ነበር።እነዚህ ሁሉ የቀረቡ ነበሩ ነገር ግን የሚሰሩ ማሽኖች ተሠሩ አይኑር አይታወቅም።የናጎያ ማዘጋጃ ቤት የኢንዱስትሪ ምርምር ኢንስቲትዩት ሂዲዮ ኮዳማ የፎቶፖሊመር ፈጣን ፕሮቶታይፕ ሲስተም (1981) በመጠቀም የተሰራውን ጠንካራ ሞዴል ዘገባ በማተም የመጀመሪያው ነው።በFused Deposition Modeling (ኤፍዲኤም) ላይ የተመሰረተው የመጀመሪያው የ3-ል ፈጣን ፕሮቶታይፕ ሲስተም በኤፕሪል 1992 በስትራታሲስ ተሰራ ነገር ግን የፈጠራ ባለቤትነት እስከ ሰኔ 9 ቀን 1992 አልወጣም። ሳንደርደር ፕሮቶታይፕ ኢንክ የመጀመሪያውን የዴስክቶፕ ቀለም 3D አታሚ (3ዲፒ) በመጠቀም አስተዋወቀ። እ.ኤ.አ. ኦገስት 4,1992 (ሄሊንስኪ)፣ ሞዴል ሰሪ 6ፕሮ እ.ኤ.አ. ገበያው በ1995 ዓ.ም.በዚያን ጊዜም ቢሆን ቴክኖሎጂው በማኑፋክቸሪንግ አሠራር ውስጥ ቦታ እንዳለው ይታይ ነበር።ዝቅተኛ ጥራት፣ ዝቅተኛ ጥንካሬ ውፅዓት በንድፍ ማረጋገጥ፣ ሻጋታ መስራት፣ የምርት ጂግስ እና ሌሎች አካባቢዎች ዋጋ ነበረው።ውጤቶቹ ወደ ከፍተኛ የዝርዝር አጠቃቀሞች ደረጃ በደረጃ እድገት አድርገዋል።ሳንደርደር ፕሮቶታይፕ፣ ኢንክ (Solidscape) የጀመረው እንደ ፈጣን ፕሮቶታይፕ 3D ማተሚያ አምራች ከሞዴል ሰሪ 6ፕሮ ጋር የ CAD ሞዴሎች መስዋዕት የሆነውን Thermoplas tic patterns ለመስራት Drop-On-Demand (DOD) ኢንክጄት ነጠላ ኖዝል ቴክኖሎጂን ይጠቀማል።

ፈጠራዎች በየጊዜው ይፈለጋሉ, ፍጥነትን ለማሻሻል እና የጅምላ ማምረቻ አፕሊኬሽኖችን የመቋቋም ችሎታ.RP ከተዛማጅ የCNC አካባቢዎች ጋር የሚጋራው አስደናቂ እድገት የከፍተኛ ደረጃ መተግበሪያዎችን ነፃ ዌር መፍጠር ሲሆን ይህም አጠቃላይ የCAD-CAM የመሳሪያ ሰንሰለት ነው።ይህ ዝቅተኛ የሪስ መሣሪያ አምራቾች ማህበረሰብ ፈጥሯል።የትርፍ ጊዜ ማሳለፊያዎች ይበልጥ የሚሻሉ በሌዘር-ተጽእኖ የሚያገኙ የመሣሪያ ዲዛይኖችን እንኳን ሳይቀር ሰርተዋል።

እ.ኤ.አ. በ 1993 የታተመው የመጀመሪያዎቹ የ RP ሂደቶች ወይም የፋብሪካ ቴክኖሎጂዎች ዝርዝር በማርሻል በርንስ የተፃፈ እና እያንዳንዱን ሂደት በደንብ ያብራራል።ከዚህ በታች በተዘረዘሩት ስሞች ላይ ቀዳሚ የሆኑትን አንዳንድ ቴክኖሎጂዎችንም ይጠቅሳል።ለምሳሌ፡ ቪዥዋል ኢምፓክት ኮርፖሬሽን የሰም ማስቀመጫ ፕሮቶታይፕ ማተሚያ ብቻ ነው ያመረተው ከዚያም በምትኩ ለሳንደር ፕሮቶታይፕ ኢንክ የፈጠራ ባለቤትነት ፈቃድ ሰጠ።BPM ተመሳሳይ ኢንክጄቶችን እና ቁሳቁሶችን ተጠቅሟል።