راپید پروتایپینگ Rapid Protyping

[spow 44197]

راپید پروتایپینگ Rapid Protyping

 

موارد استفاده مدل های ساخته شده توسط روش Rapid Protyping امروزه در صنایع اتومبیل سازی، صنایع هوا-فضا، صنایع الکتریکی و الکترونیکی، مهندسی پزشکی، صنایع لوازم خانگی، ماشین سازی ومکانیک مورد استفاده قرار میگیرد.

 

با تولید سریع و قابل اعتماد نمونه محصول به این روش، تولید کنندگان نه تنها توانسته اند نسبت به گذشته سریعتر به بازار دست یابند بلکه از مزایای اقتصادی آن که کوتاهی زمان تولید و کاهش اشتباهات طراحی نیز استفاده نمایند.

 

پروسه طراحی که طبق (1) VDI 2221 از ایده اولیه تا محصول نهایی دارای مراحل مختلفی است. بنحویکه از مرحله طرح اولیه تا مدل نهایی، پروتایپ های متفاوتی تولید میشوند. مدلهای پروتایپ شامل مدل ارگونومی، مدل دیزاین، مدل عملکردی، پروتوتایپ و نمونه هر کدام دارای فونکسیون های مختص بخود میباشند.

 

روش ساخت Rapid Protyping برای استفاده گر، امکان تولید نمونه های مثبت و یا منفی را هم فراهم می نماید و از اینرو تولید کننده و طراح میتواند خیلی سریع یک مدل تولید شده را در دستان خود داشته باشد تا با بررسی آن از اشتباهات احتمالی جلوگیری و یا در بهینه سازی آن اقدام نماید و با تکنولوژی امروزه به حداکثر کیفیت محصول دست یابد. توسط تولید هدفمند در ساخت ابزار Rapid Tooling و قالب ها نه تنها مدل مثبت بلکه قالب منفی مدل مدل مورد نظر قابل تولید است.

 

Rapid Manufacturing

 

روش تکنیکی تولید در زمینه راپید پروتایپینگ، راپید تولینگ و یا راپید مانوفاکچرینگ همگی دارای روش مشابه میباشند.

 

پرتوی لیزر تابیده شده بر یک سیستم آینه ای (اسکنر) به سطح کار که در مخزن قرار دارد برخورد میکند. با تغییرات مختصات سیستم آینه ای پرتوی نقطه ای لیزر بر نقاط مختلف محتوی مخزن میتواند برخورد نماید. بر سطح کار یک لایه نازک از مواد قرار گرفته است که این مواد میتواند: مواد پلاستیکی، مایع پلیمری، ماسه مدل سازی و یا پودر متال باشد.

 

بر اثر تابش لیزر به هر نقطه از این مواد، آن نقطه از خود یک واکنش نشان میدهد و سخت میشود. (همانند یک چاپگر که در صفحه کاغذ یک سطح را چاپ میکند در اینجا هم پرتوی لیزر تمام نقاط طرح مورد نظر را بصورت لایه لایه سخت میکند تا در نهایت یک حجم بوجود بیاید.) سطح کار که در مخزن قرار دارد یک مرحله به پایین میرود و دوباره پرتوی لیزر نقاط مورد نظر در یک سطح دیگر را سخت میسازد و همینطور این پروسه ادامه پیدا میکند تا کل حجم که از لایه های متعدد تشکیل شده است را سخت کند. در نهایت در مخزن یک حجم سخت شده در میان باقی موادی که پرتوی لیزر به آنها تابیده نشده است قرار می گیرد.

 

در دهه گذشته در زمینه پروتوتایپینگ روشهای زیادی ارایه شده است که در اینجا از سه روش متداول یاد میشود:

 

۱. (Stereolithographie (STL

 

در این روش از مایع پلیمری استفاده میشود که توسط پرتوی لیزر UV سخت میشود.

 

۲. Selective Laser Sintern (SLS)

 

در این روش از مواد پودری (ماسه، پلاستیک، پودر فلز با پوشش پلاستیکی) استفاده میشود که با لیزر CO2 ذوب میشوند.

 

۳. Laminated Object Manufacturing (LOM)

 

در این روش لایه های کاغذی که بر روی هم چسبیده اند توسط پرتوی لیزر CO2 به فرم دلخواه برش خورده میشوند.

 

مزایای محصولات پروتوتایپینگ:

 

فارغ از استفاده از هر کدام از روشهای پروتوتایپینگ برای تولید کننده مزایای دست یابی به مدل محصول و بررسی های بعدی بر روی آن بسیار قابل ارزش است. علاوه بر این دستیابی انواع فرم های پیچیده با هزینه ای کم و در نهایت تولید انبوه به این طریق نیز امکان پذیر است.

 

با تحقیقات گسترده ای که امروزه در زمینه های متنوع راپید پروتوتایپینگ در حال انجام است در آینده نزدیک روشهای تولید مطلوبتر و اقتصادی تری نیز قابل انتظار است.

 

۱. کانون مهندسین آلمان ( Verein Deutsche Ingenieure)

 

استریو لیتوگرافی Stereo-Lithographie

 

استریو لیتوگرافی یکی از روشهای راپید پروتوتایپینگ میباشد که در این روش کاملا اتوماتیک و تحت پوشش برنامه های مدل سازی کامپیوتری انجام میشود. بدین نحو که دیتای تحت اتوکد به ماشین مدل سازی منتقل شده و آنگاه پرتوی لیزر CO2 به مایع فتو پلیمر تابیده میشود. این مایع در تک تک نقاط محیطی مدل در اثر تابش لیزر سخت میشود و در نهایت پروتوتایپ سفت شده از مایع خارج میشود با دست پلیسه گیری و پولیش شده و برای پرزانته کردن و یا مراحل کاری بعدی آماده میشود.

 

توضیح تصویر ذیل:

۱. پرتوی لیزر CO2

۲. اسکنر بازتاب پرتوی لیزر

۳. قطعه پاک کننده لایه فوقانی

۴. ظرف محتوی مایع فتو پلیمر

۵. پروتوتایپ ( در اینجا یک جمجمه )

 

 

 

 

 

راپید پروتوتایپنگ Rapid Prototyping

 

راپید پروتوتایپنگ روشی جهت تولید نمونه طراحی شده محصول بدون استفاده از ماشین آلات معمول کارگاهی و با هزینه ای بمراتب کمتر از آنست. در این روش مدل طراحی شده در برنامه های سه بعدی به یک چاپگر سه بعدی انتقال داده میشود و مدل سه بعدی درست میشود.

 

سهولت و سرعت بالای ساخت و هزینه کم مدل یک محصول، جاذبه های زیادی را برای استفاده طراحان از این روش ایجاد کرده است.

 

پروتوتایپ Prototyp

 

پروتوتایپ مدل نمونه یک محصول جدید است که توسط دست و یا ماشین ساخته میشود. این مدل تقریبا دارای خصوصیات اصلی محصول نهایی مانند: فرم، فونکسیون، مواد و ... میباشد.

 

بر روی پروتوتایپ محصول آزمایشات عملکردی انجام میشود و در نهایت ایرادات گرفته شده و محصول بهینه میشود و سپس مدارک فنی محصول جهت تولید انبوه آماده میگردد.