[بازگشت به صفحه قبل]

 

سيستم هاي نمونه سازي سريع

Rapid Prototype System

 

 

اولین قدم:

    اولين قدم پس از طراحي هر سيستم يا قطعه اي، نمونه سازي جهت انجام  آزمايش هاي مختلف، مطالعات مختلف، بازنگري در طراحي، شناخت نقاط ضعف و قوت و ... مي باشد، اين درحالي است كه سرعت توسعه و پيشرفت، زمان زيادي براي خلق و ارائه آثار بدست صنعتگران نمي دهد و در بسياري از صنايع از جمله خودرو سازي بخشي از هزينه تمام شده محصولات به رديف هاي تحقيق و توسعه اختصاص دارد، از سويي كيفيت نمونه ساخته شده و ميزان شباهت آن با طرح اصلي از ديگر فاكتورهاي موثر در توليد نمونه اوليه ميباشد. سيستمهاي نمونه سازي سريع در پي رشد سريع صنايع و فراگير شدن نرم افزارها و نياز روزن افزن صنايع جهت كاهش زمان، خطا و هزينه در نمونه سازي رشد و توسعه پيدا كرد.

    بالا بودن فاكتورهاي سه گانه (زمان-خطا-هزينه) در روشهاي قديمي نمونه سازي (يادآور ميشود در حال حاضر نيز بنا به دلائل مختلف از جمله عدم فراگير شدن سيستمهاي نمونه سازي سريع يا اقتصادي نبودن آن در بعضي صنايع يا به عبارتي در برخي صنايع/كشورها  كاربرد دارد، همچنين شرح روشهاي فوق نيازمند بحث جداگانه ميباشد كه از حوصله نوشته حاضر خارج است) و از سوي ديگر گسترش علوم CAD-X در صنايع مختلف و حضور كامپيوتر هاي با سرعت بالا در بازارهاي مصرف، موجبات پيدايش و رشد سيستمهاي نمونه سازي سريع را فراهم آوردند.

 

معرفي عملكرد:

در سيستم هاي نمونه سازي سريع مستقل از متدولوژي ساخت، طي مراحل 4 گانه زير جهت نمونه سازي الزامي ميباشد:

a) طراحي 3 بعدي قطعه در بستر يك سيستم Cad و تهيه مدل مبتني بر CAD DATA.

b) تبديل مدل حجمي به n لايه 2 بعدي صفحه اي توسط نرم افزار ويژه سيستم نمونه سازي سريع به نحوي كه پس از چيدمان عمودي صفحات، مدل

   حجمي(3 بعدي) اوليه ايجاد شود.

c) ساخت لايه هاي ايجاد شده توسط نرم افزار،  بوسيله سيستم مكانيكال به يكي از روش هاي مرسوم.

d)انجام عمليات Trim در صورت نياز (پوليش، رنگ، آبكاري و...).

 

انواع موجود:

    سيستم هاي نمونه سازي سريع با توجه به رشد تكنولوژي و سطح نيازها هم اكنون در مدلهاي مختلفي عرضه ميشوند كه 3 نمونه مطرح و كاربردي تر در ادامه معرفي مشوند:

1-Selective Laser Sintering (SLS)

2-Fuse Deposition Modeling (FDM)

3-Paper Base

4-Stereolithoraphy [SL]

5-RP Prototypes to Tooling

6-Vacumm RP Prototypes

Selective Laser Sintering (SLS)

    در اين روش صفحه اي تخت به عنوان ميزكار در ظرفي حاوي پليمر مايع در فاز 3 فيزيكي قرار دارد، منبع انتشار پرتوهاي ليزر در فاصله

كانوني مناسب(قابل تنظيم بر اساس ابعاد قطعه كار و دقت لازم) تنظيم ميشود، انرژي حاصل در صفحه مشترك پرتو ليزر و ميز كار باعت عبور

مولكول هاي پليمري از فاز 3 به فاز جامد ميشود، بنابراين با حركت عرضي منبع انتشار پرتورهاي ليزري صفحات ايجاد شده توسط نرم افزار،

ماهيت فيزيكي پيدا ميكند و با حركت طولي ميز كار(يا حركت طولي منبع انتشار) به اندازه ضخامت لايه ايجاد شده، شرايط براي ايجاد لايه دوم

تا n ام ايجاد ميشود و در انتها جسم ايجاد شده توسط يك جك كه ميز كار را به بسالا هدايت ميكند از ظرف پليمر خارج ميشود. سيستم فوق از

دقت بالايي برخوردار است اما  قيمت بالاي منبع ليزر و هزينه تعميرات بالا موجب افزايش قيمت كلي سيستم فوق شده است.

 

Fuse Deposition Modeling (FDM)

    در روش فوق بر خلاف روش قبلي كه بوسيله تبديل پليمر مايع به جامد عمليات نمونه سازي انجام ميشد، از تبديل پليمر جامد به مايع و

سپس سرد شدن دانه هاي پليمري به روش هواخنك عمليات نمونه سازي انجام ميشود، به اين ترتيب كه يك نازل رشته اي از پليمر را پس از

ذوب مقطعي در نقاط مشخصي طبق مختصات 2 بعدي خروجي از سيستم قرار ميدهد و از انجام پيوسته اين عمليات در هر مرحله يكي از

صفحات 2 بعدي ساخته ميشود، در اين روش ميز كار و نازل ثابت ميباشد و كنترل زمان ذوب و درجه ذوب رشته پليمر بوسيله يك كنترلر

انجام ميشود، روش فوق با توجه به عدم استفاده از منبع  انتشار ليزر، ارزان بودن مواد وصرفي و سطح تكنولوژي بكار رفته ارزان تر از ساير

نمونه هاي مشابه ميباشد.

 

Paper Base

    در سيستم فوق يك كاتر كه انواع مختلفي(واترجت، تيغه فلزي، تيغچه هاي حرارتي، ليزري و...) دارد صفحات كاغذ را بر اساس مختصات

ارائه شده از نرم افزار برش ميدهد و از تركيب عمودي صفحات ايجاد شده قطعه مورد نظر ساخته ميشود.

روش فوق ابتدائي ترين حالت سيستم نمونه سازي سريع ميباشد و در حال حاضر با توجه به متدهاي ارائه شده مرقون به صرفه نبوده و كارائي

لازم را نسبت به ساير سيستم ها ندارد، مگر در موارد خاص.

 

حوزه هاي مصرف و كاربري:

    سيستمهاي نمونه سازي سريع با توجه به سرعت، دقت، كيفيت و هزينه پائين استفاده ار سيستم هاي نمونه سازي سريع و عدم نياز به ماشين آلات جانبي، كاربردهاي وسيعي در صنايع مختلف پيدا كرده اند، كاربرد سيستمهاي نمونه سازي سريع پس از رشد و توسعه كامپيوترهاي شخصي توسعه بيشتري در صنايع پائين دستي پيدا كردند، كاربرد سيستمهاي فوق از صنايع خاصي چون: قالب سازي، صنايع نظامي، خودرو سازي، هوا فضا، مراكز تحقيقاتي، قطعه سازي، پتروشيمي آغاز و در صنايع مختلف توسعه پيدا كرند:

 

1)صنايع فلزي اعم از قطعات خودرو، موتورسيكلت، ماشين آلات و تجهيزات صنايع نفت و گاز، ماشين آلات و تجهيزات صنعتي

2)صنايع لوازم خانگي

3)صنايع الكترونيك

4)مبلمان و تزئينات داخلي

5)معماري

6)طراحي ادوات صنعتي و تجاري

7)هداياي تبليغاتي

8)تعميرات ماشين آلات دسته دوم و مستعمل صنعتي

9)صنايع بسته بندي

10)صنايع شيشه، بلور،  كريستال

11)لوازم اداري و لوازم التحرير

12)صنایع پزشکی

13) و ....

   اظهار نظر لطفا(در صورت تمایل)ی

ميرمحمدعلي گلچوبيان

1381/06/27

 

[biography]   [ability]   [papers]   [virtual office]   [contact me]   [guest book]   [favorite link]   [web log]   [persian ver.]