Dekun Afọwọkọ

Ẹrọ afọwọṣe iyara kan nipa lilo sisọ lesa yiyan (SLS)

3D awoṣe slicing
Afọwọkọ iyara jẹ ẹgbẹ awọn imọ-ẹrọ ti a lo lati yara iṣelọpọ awoṣe iwọn ti apakan ti ara tabi apejọ nipa lilo data onisẹpo onisẹpo mẹta (CAD).Ikole ti apakan tabi apejọ ni a maa n ṣe ni lilo titẹ sita 3D tabi imọ-ẹrọ “iṣelọpọ Layer afikun”.

Awọn ọna akọkọ fun afọwọkọ iyara di wa ni aarin awọn ọdun 1980 ati pe wọn lo lati ṣe agbejade awọn awoṣe ati awọn ẹya apẹrẹ.Loni, wọn lo fun ọpọlọpọ awọn ohun elo ati pe a lo lati ṣe iṣelọpọ awọn ẹya didara ni awọn nọmba kekere ti o ba fẹ laisi aṣoju ọrọ-aje kukuru-ṣiṣe kukuru ti ko dara.Aje yii ti ṣe iwuri awọn bureaus iṣẹ ori ayelujara.Awọn iwadii itan-akọọlẹ ti imọ-ẹrọ RP bẹrẹ pẹlu awọn ijiroro ti awọn ilana iṣelọpọ simulacra ti a lo nipasẹ awọn alarinrin ọrundun 19th.Diẹ ninu awọn alarinrin ode oni lo imọ-ẹrọ ọmọ-ọmọ lati ṣe awọn ifihan ati awọn nkan oriṣiriṣi.Agbara lati tun ṣe awọn apẹrẹ lati inu dataset ti funni ni awọn ọran ti awọn ẹtọ, bi o ti ṣee ṣe ni bayi lati interpolate data iwọn didun lati awọn aworan onisẹpo kan.

Gẹgẹ bi pẹlu awọn ọna iyokuro CNC, apẹrẹ iranlọwọ-kọmputa – ṣiṣe iranlọwọ-kọmputa CAD-CAM ṣiṣan iṣẹ ṣiṣe ni ilana aṣawakiri iyara ti aṣa bẹrẹ pẹlu ṣiṣẹda data jiometirika, boya bi 3D ti o lagbara nipa lilo ibi-iṣẹ CAD, tabi awọn ege 2D nipa lilo a ẹrọ ọlọjẹ.Fun afọwọkọ iyara, data yii gbọdọ ṣe aṣoju awoṣe jiometirika to wulo;eyun, ọkan ti aala roboto enclose a opin iwọn didun, ni ko si ihò ṣiṣafihan awọn inu ilohunsoke, ki o si ma ṣe agbo pada lori ara wọn.Ni awọn ọrọ miiran, ohun naa gbọdọ ni “inu”.Awoṣe naa wulo ti aaye kọọkan ni aaye 3D kọnputa le pinnu ni iyasọtọ boya aaye yẹn wa ninu, lori, tabi ita ala ala ti awoṣe naa.Awọn olupilẹṣẹ lẹhin CAD yoo isunmọ awọn olutaja ohun elo ti inu awọn fọọmu jiometirika CAD inu (fun apẹẹrẹ, B-splines) pẹlu fọọmu mathematiki ti o rọrun, eyiti o jẹ asọye ni ọna kika data kan ti o jẹ ẹya ti o wọpọ ni iṣelọpọ afikun: ọna kika faili STL, boṣewa de facto fun gbigbe awọn awoṣe jiometirika to lagbara si awọn ẹrọ SFF.

Lati gba awọn itọpa iṣakoso išipopada pataki lati wakọ SFF gangan, adaṣe iyara, titẹ sita 3D tabi ẹrọ iṣelọpọ aropọ, awoṣe jiometirika ti a pese silẹ ni igbagbogbo ge wẹwẹ si awọn fẹlẹfẹlẹ, ati awọn ege naa ti ṣayẹwo sinu awọn laini (ti n ṣe agbejade “ iyaworan 2D” ti a lo lati ṣe ipilẹṣẹ. itopase bi ni CNC ká irinṣẹ), mimicking ni yiyipada awọn Layer-to-Layer ti ara ile ilana.

1. Awọn agbegbe ohun elo
Afọwọkọ iyara ni a tun lo nigbagbogbo ni imọ-ẹrọ sọfitiwia lati gbiyanju awọn awoṣe iṣowo tuntun ati awọn ayaworan ohun elo bii Aerospace, Automotive, Awọn iṣẹ inawo, idagbasoke ọja, ati Itọju Ilera.Apẹrẹ Aerospace ati awọn ẹgbẹ ile-iṣẹ gbarale iṣelọpọ lati le ṣẹda awọn ilana AM tuntun ni ile-iṣẹ naa.Lilo SLA wọn le yara ṣe awọn ẹya pupọ ti awọn iṣẹ akanṣe wọn ni awọn ọjọ diẹ ati bẹrẹ idanwo ni iyara.Afọwọṣe ti iyara ngbanilaaye awọn apẹẹrẹ / awọn olupilẹṣẹ lati pese imọran deede ti bii ọja ti o pari yoo ṣe tan ṣaaju fifi akoko pupọ ati owo sinu apẹrẹ naa.3D titẹ sita ni lilo fun Dekun Prototyping laaye fun ise 3D titẹ sita lati ya ibi.Pẹlu eyi, o le ni awọn apẹrẹ nla-nla si awọn ohun elo apoju ti a fa soke ni kiakia laarin igba diẹ.

2. Itan
Ni awọn ọdun 1970, Joseph Henry Condon ati awọn miiran ni Bell Labs ni idagbasoke Unix Circuit Design System (UCDS), ṣiṣe adaṣe iṣẹ ṣiṣe laalaa ati aṣiṣe-aṣiṣe ti yiyipada awọn iyaworan pẹlu ọwọ lati ṣe awọn igbimọ iyika fun awọn idi ti iwadii ati idagbasoke.

Ni awọn ọdun 1980, awọn oluṣe eto imulo AMẸRIKA ati awọn alakoso ile-iṣẹ ni a fi agbara mu lati ṣe akiyesi pe agbara Amẹrika ni aaye ti iṣelọpọ ohun elo ẹrọ ti yọ kuro, ninu eyiti a pe ni aawọ ọpa ẹrọ.Awọn iṣẹ akanṣe lọpọlọpọ wa lati koju awọn aṣa wọnyi ni agbegbe CNC CAM ti aṣa, eyiti o ti bẹrẹ ni AMẸRIKA.Nigbamii nigbati Awọn ọna ṣiṣe Prototyping Rapid jade kuro ni awọn ile-iṣẹ lati jẹ iṣowo, o jẹ akiyesi pe awọn idagbasoke ti wa tẹlẹ ti kariaye ati pe awọn ile-iṣẹ adaṣe iyara AMẸRIKA kii yoo ni igbadun ti jijẹ ki adari isokuso kuro.National Science Foundation jẹ agboorun fun National Aeronautics and Space Administration (NASA), Sakaani ti Agbara AMẸRIKA, Ẹka Iṣowo ti AMẸRIKA NIST, Ẹka Aabo AMẸRIKA, Ile-iṣẹ Awọn Iṣẹ Iwadi Ilọsiwaju Aabo (DARPA), ati Ọfiisi ti Iwadi Naval ti ṣe akojọpọ awọn ijinlẹ lati sọ fun awọn oluṣeto ilana ni awọn ipinnu wọn.Ọkan iru ijabọ bẹ ni 1997 Rapid Prototyping ni Yuroopu ati Ijabọ Panel Japan ninu eyiti Joseph J. Beaman oludasile DTM Corporation pese irisi itan kan:

Awọn gbongbo ti imọ-ẹrọ prototyping iyara le jẹ itopase si awọn iṣe ni oju-aye ati aworan.Laarin TOPOGRAPHY Blanther (1892) daba ọna ti o fẹlẹfẹlẹ fun ṣiṣe apẹrẹ fun iwe iderun dide awọn maapu topographical .Ilana naa pẹlu gige awọn laini elegbegbe lori lẹsẹsẹ awọn awopọ ti a tolera lẹhinna.Matsubara (1974) ti Mitsubishi dabaa ilana itọka kan pẹlu resini photopolymer ti o le fọto lati ṣe awọn fẹlẹfẹlẹ tinrin ti a tolera lati ṣe mimu simẹnti.PHOTOSCULPTURE jẹ ilana ti ọrundun 19th lati ṣẹda awọn ẹda onisẹpo mẹta gangan ti awọn nkan.Pupọ olokiki julọ Francois Willeme (1860) gbe awọn kamẹra 24 sinu titobi ipin ati ni akoko kanna ya aworan ohun kan.Awọn ojiji ojiji aworan kọọkan ni a lo lati ya ẹda kan.Morioka (1935, 1944) ṣe agbekalẹ aworan aworan arabara ati ilana topographic nipa lilo ina eleto lati ṣẹda awọn laini elegbegbe ti ohun kan.Awọn ila naa le jẹ idagbasoke sinu awọn aṣọ-ikele ati ge ati tolera, tabi ṣe iṣẹ akanṣe sori ohun elo iṣura fun fifin.Ilana Munz (1956) ṣe atunṣe aworan onisẹpo mẹta ti ohun kan nipa yiyan titọ, Layer nipasẹ Layer, emulsion fọto kan lori piston ti o sọ silẹ.Lẹhin titunṣe, silinda sihin to lagbara ni aworan ti nkan naa ninu.

- Joseph J. Beaman
“Awọn ipilẹṣẹ ti Iṣeduro Prototyping – RP lati inu ile-iṣẹ CAD ti n dagba nigbagbogbo, ni pataki diẹ sii, ẹgbẹ awoṣe to lagbara ti CAD.Ṣaaju ki o to ṣe agbekalẹ awoṣe to lagbara ni ipari awọn ọdun 1980, awọn awoṣe onisẹpo mẹta ni a ṣẹda pẹlu awọn fireemu waya ati awọn oju ilẹ.Ṣugbọn kii ṣe titi ti idagbasoke ti awoṣe to muna tooto le ṣe agbekalẹ awọn ilana imotuntun gẹgẹbi RP.Charles Hull, ti o ṣe iranlọwọ ri 3D Systems ni 1986, ni idagbasoke ilana RP akọkọ.Ilana yii, ti a npe ni stereolithography, kọ awọn ohun kan nipa ṣiṣe iwosan awọn fẹlẹfẹlẹ itẹlera tinrin ti awọn resini olomi ti o ni imọlara ultraviolet pẹlu ina lesa kekere kan.Pẹlu ifihan RP, awọn awoṣe to lagbara CAD le wa si igbesi aye lojiji. ”

Awọn imọ-ẹrọ ti a tọka si bi iṣelọpọ Solid Freeform jẹ ohun ti a mọ loni bi adaṣe iyara, titẹ sita 3D tabi iṣelọpọ afikun: Swainson (1977), Schwerzel (1984) ṣiṣẹ lori polymerization ti polima photosensitive ni ikorita ti awọn opo ina lesa iṣakoso kọnputa meji.Ciraud (1972) kà magnetostatic tabi elekitirositatic iwadi oro pẹlu itanna tan ina, lesa tabi pilasima fun sintered dada cladding.Gbogbo awọn wọnyi ni a dabaa ṣugbọn ko jẹ aimọ ti awọn ẹrọ iṣẹ ba kọ.Hideo Kodama ti Nagoya Municipal Industrial Research Institute ni akọkọ lati ṣe atẹjade akọọlẹ kan ti awoṣe ti o lagbara ti a ṣelọpọ nipa lilo eto afọwọṣe iyara photopolymer (1981).Eto iṣapẹẹrẹ iyara 3D akọkọ ti o da lori Iṣaṣeṣe Deposition Deposition (FDM) ni Oṣu Kẹrin ọdun 1992 nipasẹ Stratasys ṣugbọn itọsi naa ko jade titi di Oṣu kẹfa ọjọ 9, Ọdun 1992. Sanders Prototype, Inc ṣe agbekalẹ itẹwe inkjet 3D itẹwe akọkọ (3DP) tabili kan ni lilo ohun kan. kiikan lati August 4,1992 (Helinski), Modelmaker 6Pro ni pẹ 1993 ati ki o si awọn ti o tobi ise 3D itẹwe, Modelmaker 2, ni 1997. Z-Corp lilo MIT 3DP lulú abuda fun Direct ikarahun Simẹnti (DSP) a se 1993 ti a ṣe si ọjà ni 1995. Paapaa ni ibẹrẹ ọjọ ti imọ-ẹrọ ti ri bi nini aaye kan ni iṣẹ iṣelọpọ.Ipinnu kekere, iṣelọpọ agbara kekere ni iye ni ijẹrisi apẹrẹ, ṣiṣe mimu, awọn jigi iṣelọpọ ati awọn agbegbe miiran.Awọn abajade ti ni ilọsiwaju ni imurasilẹ si awọn lilo sipesifikesonu giga.Sanders Afọwọkọ, Inc.

Awọn imotuntun ti wa ni wiwa nigbagbogbo, lati mu iyara pọ si ati agbara lati koju awọn ohun elo iṣelọpọ pupọ.Idagbasoke iyalẹnu eyiti RP ṣe pinpin pẹlu awọn agbegbe CNC ti o ni ibatan jẹ orisun ṣiṣi ọfẹ ti awọn ohun elo ipele giga eyiti o jẹ gbogbo ohun elo irinṣẹ CAD-CAM kan.Eyi ti ṣẹda agbegbe ti awọn olupese ẹrọ res kekere.Awọn aṣenọju paapaa ti ṣe awọn ibọri sinu awọn apẹrẹ ẹrọ ti o ni ipa lesa diẹ sii

Atokọ akọkọ ti Awọn ilana RP tabi Awọn Imọ-ẹrọ Iṣelọpọ ti a tẹjade ni ọdun 1993 ni a kọ nipasẹ Marshall Burns ati ṣalaye ilana kọọkan daradara.O tun darukọ diẹ ninu awọn imọ-ẹrọ ti o jẹ iṣaju si awọn orukọ lori atokọ ni isalẹ.Fun Apeere: Visual Impact Corporation nikan ṣe agbejade itẹwe apẹrẹ kan fun ifisilẹ epo-eti ati lẹhinna fun iwe-aṣẹ itọsi si Sanders Prototype, Inc dipo.BPM lo inkjets kanna ati awọn ohun elo.