درباره تکنولوژِی مدلسازی سریع - Rapid Prototyping

درباره تکنولوژِی مدلسازی سریع - Rapid Prototyping


تکنولوژی مدلسازی سریع (Rapid Prototyping) ، یکی از جدیدترین روشهای ساخت و تولید است.

با پیشرفت علمی بشر، روش های ساخت ارتقا میابد و قطعات پیچیده تر را در برمیگیرد.

میتوان مراحل تکامل تکنیک های ساخت را به شرح زیر طبقه بندی کرد :

·       ساخت با ابزارهای دستی مانند قلم و چکش

ساخت قطعات با ابزارهای دستی که هنوز در صنایع دستی و هنری جایگاه مهمی دارد.



 

·       ساخت با دستگاه های دستی مانند تراش و فرز

تولید و ماشین کاری با دستگاه های کنترل دستی ، برای قطعات با تیراژ پائین و دقت کم و هزینه کم کاربرد دارد.


·       ساخت و ماشین کاری با دستگاه های NC
ماشین کاری نیمه اتوماتیک در تیراژ پائین و دقت بالا کاربرد دارد.



·       ساخت قطعات با دستگاه های CNC
ماشین کاری نیمه اتوماتیک در تیراژ بالا و دقت بالا کاربرد دارد اما برای قطعات پیچیده مناسب نیست.



·       ساخت قطعات دقیق و پیچیده با تکنولوژی Rapid Prototyping
در دقت بالا و پیچیدگی زیاد محصول، این تکنولوژی کاربرد دارد.

 

سیر تکامل روش های ساخت و تولید، با توجه به پیچیدگی قطعات و دقت زیاد ، به وجود آمده است.

تکنولوژی Rapid Prototyping چگونه عمل میکند؟

 

وقتی پیچیدگی محصول زیاد میشود، ساخت با استفاده از ماشین کاری امکان پذیر نیست. در واقع محورهای ماشینکاری محدودیت های خود را دارند و نمیتوانند دسترسی کاملی به قطعه تامین نمایند.
در تکنولوژی Rapid Prototyping ، قطعه به صورت لایه لایه تشکیل میگردد. در واقع ذرات قطعه در کنار همدیگر قرار گرفته و محصول را تشکیل میدهند. به این ترتیب، محدودیت های ساخت به حداقل میرسد و ضعف های تکنولوژی cnc پوشش داده میشود.

دستگاه پرینتر سه بعدی یکی از مهمترین ماشین آلات تکنولوژی Rapid Prototyping است. این دستگاه ها که با تکنیک های مختلف عمل میکنند، مواد را به صورت لایه لایه در کنار هم قرار داده و محصول را در دقت های مختلف تولید مینمایند.

 

ایده هایتان را بسازید!

 

در سال 1984، زمانی که اولین نمونه آزمایشگاهی پرینتر سه بعدی ساخته شد ذهن بشر به سمت آینده ای جدید حرکت کرد. به آینده ای که در آن روی میز شخصی هر کسی یه پرینتر سه بعدی باشد و دیگر کسی یک وسیله را نخرد بلکه طرح این وسیله را خریداری کند و بوسیله ی پرینتر سه بعدی شخصی اش تولید کند. در این صورت دیگر فرآیند تولید نه تنها آسانتر، بلکه سریعتر و کم هزینه تر می شود. 

 

تکنولوژی پرینتر سه بعدی، برخلاف cnc عمل میکند و محدودیت های آن را از بین میبرد. تکنولوژی های ماشینکاری از قبیل cnc ، قطعه خام وجود دارد و از طریق باربرداری ، محصول ساخته میشود. درواقع ساخت محصول توسط cnc ، با کم کردن از ماده خام شکل میگیرد. 

 

اما در پرینتر سه بعدی، ماده خام ، مستقیما به شکل محصول درمیآید. درواقع باربرداری جای خود را به شکل دهی داده است.

 

با این تکنیک، دسترسی به ذرات ماده وجود دارد و همه پیچیدگی های داخل قطعه کار قابل ساخت است.

مثال  ساده ی پرینتر سه بعدی برای نزدیکی به ذهن، روش کندوسازی زنبور عسل است. زنبور عسل ذرات ماده کندو را روی هم میچیند و با دقت بالا کندو را میسازد.




امروزه پرینترهای سه بعدی در دقت های مختلف و با تکنولوژی های متفاوت ساخته شده اند. چند تکنولوژی مطرح همراه با ضعف های هر روش، به شرح زیر است:

 

نام تکنیک

 

روش مدلسازی

نقطه ضعف

SLA

 

استفاده از لیزر در ساخت لایه ها

خطای لیزر در مرور زمان و سرعت کم به خاطر نقطه ای بودن

InkJet

استفاده از هد موم پاش در ساختن لایه ها

گران بودن مواد مصرفی با شکنندگی بالا و عمر کم هد موم پاش

SLS

استفاده از پودر در مدل سازی

پودر شکننده است و زمان زیادی تلف

گچی

استفاده از گچ و چسب در ساخت لایه ها

دقت پائین و مصرف مواد بالا و پرهزینه

FDM

ذوب و تزریق مواد پلاستیکی

دقت پائین و سرعت نسبتا کم مدلسازی

LOM

برش لیزری ورق به صورت لایه به لایه

کاربرد در ابعاد خیلی بزرگ با دقت پائین

LP

 

استفاده از تکنیک پردازش نور

محدودیت در ابعاد صفحه ساخت بزرگ

 

امروزه پرینتر های سه بعدی پیشرفت زیادی کرده اند و پیشگامان این تکنولوژی دارای دو هدف مشخص هستند:

1) این دستگاه ها تا حد ممکن ارزان شوند

2) مواد اولیه مورد استفاده در این دستگاه ها دارای تنوع زیادی شوند.

با توجه به اهمیت این تکنولوژی نوین در صنعت یک کشور،از چهار سال پیش متخصصان ماشین سازی  IRAN3Dبا همکاری اساتید و متخصصان دانشگاه ها و مراکز تحقیقاتی داخلی، یک تیم تحقیقاتی تشکیل دادند تا موازی با مراکز فعال دنیا در این زمینه، در ایران نیز بر روی این تکنولوژی فعالیت شود.

تیم IRAN3D در این مدت توانسته اند به فناوری های نوینی که تنها در انحصار دو کشور بوده دست پیدا کنند و هم اکنون موفق به تولید انبوه و ثبت نوآوری های انحصاری در این زمینه شوند.

امید است که با حمایت دولت و واحدهای صنعتی، ایران نیز بتواند یکی از پیشگامان این تکنولوژی در دنیا باشد.





نظرات

علیخانی  

من فقط fdm را میشناسم.
تكنولوژی های دیگر را بیشتر معرفی كنید.
با تشكر و احترام فراوان
امیدوار  

من دانشجوی رشته ساخت و تولیدم و درباره دستگاه های پرینتر سه بعدی تحقیق کرده ام.
کار بزرگی کرده اید و امیدوارم موفق باشید.
محمد  

سلام
امیدوارم موفق باشید. لطفا سایتتان را زودتر به روز کنید.
باتشکر
نظر شما