Paspas nga prototyping

Usa ka paspas nga prototyping machine gamit ang selective laser sintering (SLS)

3D nga modelo nga paghiwa
Ang paspas nga prototyping usa ka grupo sa mga teknik nga gigamit sa dali nga paghimo sa usa ka sukdanan nga modelo sa usa ka pisikal nga bahin o asembliya gamit ang three-dimensional nga computer aided design (CAD) nga datos.Ang pagtukod sa bahin o asembliya kasagarang gihimo gamit ang 3D printing o "additive layer manufacturing" nga teknolohiya.

Ang unang mga pamaagi alang sa paspas nga prototyping nahimong anaa sa tunga-tunga sa 1980s ug gigamit sa paghimo og mga modelo ug prototype nga mga bahin.Karon, kini gigamit alang sa usa ka halapad nga mga aplikasyon ug gigamit sa paghimo sa kalidad nga produksiyon nga mga bahin sa medyo gamay nga mga numero kung gusto kung wala ang kasagaran nga dili maayo nga mubu nga ekonomiya.Kini nga ekonomiya nagdasig sa mga online service bureaus.Ang mga makasaysayanong survey sa teknolohiya sa RP nagsugod sa mga diskusyon sa mga teknik sa paghimo sa simulacra nga gigamit sa mga sculptor sa ika-19 nga siglo.Ang pipila ka modernong mga eskultor naggamit sa teknolohiya sa kaliwatan sa paghimog mga eksibisyon ug lainlaing mga butang.Ang abilidad sa pagkopya sa mga disenyo gikan sa usa ka dataset nakahatag og mga isyu sa mga katungod, tungod kay posible na karon ang pag-interpolate sa volumetric nga datos gikan sa usa ka dimensyon nga mga hulagway.

Sama sa CNC subtractive nga mga pamaagi, ang computer-aided-design - computer-aided manufacturing CAD -CAM workflow sa tradisyonal nga paspas nga prototyping nga proseso nagsugod sa pagmugna sa geometric data, bisan ingon nga 3D solid gamit ang CAD workstation, o 2D slices gamit ang usa ka aparato sa pag-scan.Alang sa paspas nga prototyping kini nga datos kinahanglan magrepresentar sa usa ka balido nga geometric nga modelo;nga mao, ang usa kansang mga utlanan nga mga ibabaw naglangkob sa usa ka limitado nga gidaghanon, walay mga buho nga nagbutyag sa sulod, ug dili mopilo sa ilang kaugalingon.Sa laing pagkasulti, ang butang kinahanglan adunay "sulod".Ang modelo balido kon alang sa matag punto sa 3D nga luna ang kompyuter makadeterminar sa talagsaong paagi kon kana nga punto anaa sa sulod, sa, o sa gawas sa utlanan nga nawong sa modelo.Ang mga post-processors sa CAD magbanabana sa internal nga CAD nga mga porma sa CAD sa mga tigbaligya sa aplikasyon (pananglitan, B-splines) nga adunay gipasimple nga porma sa matematika, nga sa baylo gipahayag sa usa ka piho nga format sa datos nga usa ka sagad nga bahin sa paghimo sa additive: STL file format, usa ka de facto nga sumbanan alang sa pagbalhin sa solid geometric nga mga modelo ngadto sa mga makina sa SFF.

Aron makuha ang gikinahanglan nga motion control trajectories aron madala ang aktuwal nga SFF, paspas nga prototyping, 3D nga pag-imprenta o additive nga mekanismo sa paggama, ang giandam nga geometric nga modelo kasagarang gihiwa ngadto sa mga lut-od, ug ang mga hiwa gi-scan ngadto sa mga linya (naghimo og "2D drawing" nga gigamit sa pagmugna. trajectory sama sa toolpath sa CNC), nga nagsundog sa baliktad sa layer-to-layer nga pisikal nga proseso sa pagtukod.

1. Mga lugar nga magamit
Ang paspas nga prototyping kasagarang gigamit usab sa software engineering aron sulayan ang mga bag-ong modelo sa negosyo ug mga arkitektura sa aplikasyon sama sa Aerospace, Automotive, Financial Services, Product development, ug Healthcare.Ang laraw sa aerospace ug mga tim sa industriya nagsalig sa prototyping aron makahimo og bag-ong mga pamaagi sa AM sa industriya.Gamit ang SLA dali silang makahimo og daghang mga bersyon sa ilang mga proyekto sa pipila ka mga adlaw ug makasugod sa pagsulay nga mas paspas.Ang Rapid Prototyping nagtugot sa mga tigdesinyo/developer sa paghatag ug saktong ideya kon sa unsang paagi mogawas ang nahuman nga produkto sa dili pa magbutang ug daghang oras ug kuwarta sa prototype.Ang 3D nga pag-imprenta nga gigamit para sa Rapid Prototyping nagtugot sa Industrial 3D nga pag-imprenta nga mahitabo.Uban niini, mahimo kang adunay dagko nga mga agup-op sa mga spare parts nga mabomba dayon sulod sa mubo nga panahon.

2. Kasaysayan
Sa 1970s, si Joseph Henry Condon ug uban pa sa Bell Labs nagpalambo sa Unix Circuit Design System (UCDS), nga nag-automate sa hago ug dali nga sayup nga buluhaton sa mano-mano nga pag-convert sa mga drowing aron makahimo og mga circuit board alang sa katuyoan sa panukiduki ug kalamboan.

Sa dekada 1980, ang mga tighimo sa polisiya sa US ug mga manedyer sa industriya napugos sa pagmatikod nga ang dominasyon sa America sa natad sa paghimo sa mga himan sa makina nahurot, sa gitawag nga krisis sa himan sa makina.Daghang mga proyekto ang nagtinguha nga kontrahon kini nga mga uso sa tradisyonal nga lugar sa CNC CAM, nga nagsugod sa US.Sa ulahi sa dihang ang Rapid Prototyping Systems mibalhin gikan sa mga laboratoryo aron i-komersyal, giila nga ang mga kalamboan internasyonal na ug ang mga kompanya sa paspas nga prototyping sa US wala nay kaluho sa pagtugot sa usa ka lead nga mawala.Ang National Science Foundation usa ka payong alang sa National Aeronautics and Space Administration (NASA), sa US Department of Energy, sa US Department of Commerce NIST, sa US Department of Defense, Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA), ug sa Office of Ang Naval Research nag-coordinate sa mga pagtuon aron ipahibalo ang mga estratehikong tigplano sa ilang mga deliberasyon.Usa sa ingon nga taho mao ang 1997 Rapid Prototyping sa Europe ug Japan Panel Report diin si Joseph J. Beaman nga nagtukod sa DTM Corporation naghatag usa ka makasaysayan nga panan-aw:

Ang mga gamot sa paspas nga teknolohiya sa prototyping masubay sa mga praktis sa topograpiya ug photosculpture.Sulod sa TOPOGRAPIYA Si Blanther (1892) misugyot og usa ka layered nga pamaagi sa paghimo og agup-op alang sa gipataas nga relief paper topographical nga mga mapa.Gisugyot ni Matsubara (1974) sa Mitsubishi ang usa ka proseso sa topograpikal nga adunay usa ka photo-hardening nga photopolymer resin aron maporma ang nipis nga mga lut-od nga gipatong aron mahimo nga usa ka agup-op sa paghulma.Ang PHOTOSCULPTURE maoy usa ka teknik sa ika-19 nga siglo sa paghimog eksaktong tulo-ka-dimensiyon nga mga replika sa mga butang.Ang labing inila nga si Francois Willeme (1860) nagbutang ug 24 ka mga kamera sa usa ka lingin nga han-ay ug dungan nga gikuhaan og litrato ang usa ka butang.Ang silweta sa matag litrato gigamit dayon sa pagkulit sa usa ka kopya.Si Morioka (1935, 1944) nakahimo og hybrid nga photo sculpture ug topographic nga proseso gamit ang structured nga kahayag aron photographically paghimo og contour lines sa usa ka butang.Ang mga linya mahimo dayon nga himuon nga mga panid ug putlon ug i-stack, o ibutang sa stock nga materyal alang sa pagkulit.Ang Proseso sa Munz (1956) miprodyus og tulo-ka-dimensyon nga hulagway sa usa ka butang pinaagi sa pinili nga pagbutyag, layer sa layer, usa ka photo emulsion sa usa ka nagpaubos nga piston.Pagkahuman sa pag-ayo, ang usa ka solidong transparent cylinder adunay sulud nga imahe sa butang.

— Joseph J. Beaman
"Ang Sinugdanan sa Rapid Prototyping - Ang RP naggikan sa kanunay nga nagtubo nga industriya sa CAD, labi na, ang lig-on nga panig-ingnan sa CAD.Sa wala pa gipaila ang solid modeling sa ulahing bahin sa dekada 1980, ang tulo-ka-dimensyon nga mga modelo gihimo gamit ang wire frame ug mga ibabaw.Apan dili hangtod sa pag-uswag sa tinuod nga solidong modelo mahimo’g maugmad ang mga bag-ong proseso sama sa RP.Si Charles Hull, kinsa mitabang sa pagpangita sa 3D Systems niadtong 1986, nagpalambo sa unang proseso sa RP.Kini nga proseso, nga gitawag og stereolithography, nagtukod og mga butang pinaagi sa pag-ayo sa nipis nga sunod-sunod nga mga lut-od sa pipila ka ultraviolet light-sensitive nga liquid resin nga adunay low-power laser.Sa pagpaila sa RP, ang mga solidong modelo sa CAD mahimong kalit nga mabuhi".

Ang mga teknolohiya nga gitawag nga Solid Freeform Fabrication mao ang atong giila karon nga paspas nga prototyping, 3D printing o additive manufacturing: Swainson (1977), Schwerzel (1984) nagtrabaho sa polymerization sa usa ka photosensitive polymer sa intersection sa duha ka computer controlled laser beams.Giisip ni Ciraud (1972) ang magnetostatic o electrostatic deposition nga adunay electron beam, laser o plasma para sa sintered surface cladding.Kining tanan gisugyot apan wala mahibal-an kung ang mga makina nga nagtrabaho gihimo.Si Hideo Kodama sa Nagoya Municipal Industrial Research Institute mao ang una nga nagpatik sa usa ka asoy sa usa ka solidong modelo nga hinimo gamit ang usa ka photopolymer rapid prototyping system (1981).Ang pinakaunang 3D rapid prototyping system nga nagsalig sa Fused Deposition Modeling (FDM) gihimo niadtong Abril 1992 ni Stratasys apan ang patente wala ma-issue hangtod sa Hunyo 9, 1992. Sanders Prototype, Inc mipaila sa unang desktop inkjet 3D Printer (3DP) gamit ang usa ka imbensyon gikan sa Agosto 4,1992 (Helinski), Modelmaker 6Pro sa ulahing bahin sa 1993 ug dayon ang mas dako nga industriyal nga 3D printer, Modelmaker 2, niadtong 1997. Ang Z-Corp gamit ang MIT 3DP powder binding para sa Direct Shell Casting (DSP) nga giimbento sa 1993 gipaila sa sa merkado sa 1995. Bisan sa sayo nga petsa ang teknolohiya nakita nga adunay usa ka dapit sa manufacturing practice.Ang usa ka ubos nga resolusyon, ubos nga kusog nga output adunay bili sa pag-verify sa disenyo, paghimo sa agup-op, mga jig sa produksiyon ug uban pang mga lugar.Ang mga output padayon nga nag-uswag padulong sa mas taas nga paggamit sa espesipikasyon.Sanders Prototype, Inc. (Solidscape) nagsugod isip usa ka Rapid Prototyping 3D Printing manufacturer uban sa Modelmaker 6Pro alang sa paghimo sa sakripisyo nga Thermoplas tic patterns sa CAD models naggamit sa Drop-On-Demand (DOD) inkjet single nozzle nga teknolohiya.

Ang mga inobasyon kanunay nga gipangita, aron mapaayo ang katulin ug ang abilidad sa pagsagubang sa mga aplikasyon sa mass production.Usa ka talagsaong kalamboan nga gipaambit sa RP sa mga may kalabutan nga CNC nga mga dapit mao ang freeware nga open-sourcing sa taas nga lebel nga mga aplikasyon nga naglangkob sa tibuok CAD-CAM toolchain.Naghimo kini usa ka komunidad sa mga tiggama nga adunay ubos nga res nga aparato.Ang mga hobbyist nakahimo pa gani og mga forays ngadto sa mas lisud nga mga disenyo sa device nga naapektuhan sa laser

Ang pinakauna nga listahan sa RP Processes o Fabrication Technologies nga gipatik niadtong 1993 gisulat ni Marshall Burns ug gipatin-aw pag-ayo ang matag proseso.Nagngalan usab kini sa pipila ka mga teknolohiya nga nag-una sa mga ngalan sa lista sa ubos.Pananglitan: Ang Visual Impact Corporation naghimo lamang ug prototype nga tig-imprenta para sa wax deposition ug dayon naglisensya sa patente ngadto sa Sanders Prototype, Inc.Gigamit sa BPM ang parehas nga mga inkjet ug materyales.