Прототипування (Prototyping) - це пошарове створення фізичного об'єкта, який відповідає математичної моделі, представленої в CAD-форматі. На відміну від традиційних методів виробництва, швидке прототипування виробів не передбачає видалення матеріалу (фрезерування, свердління, сточування) або зміна його форми (штампування, кування, вигин, розкочування). Об'ємне прототипирование виробів виконується шляхом пошарового нарощування матеріалу, з якого складається модель, до утворення єдиної цілого - готового виробу. Особливість технології знімає всі обмеження на внутрішню структуру одержуваної моделі.
У процесі її створення всі внутрішні компоненти, в тому числі і рухливі, виявляються розміщеними згідно із заданими координатами.
Технології швидкого прототипування моделей
Швидке прототипування як технологія включає кілька етапів і починається зі створення математичної моделі вироби, а закінчується процесом створення готової моделі з використанням однієї з можливих методик. Математичну модель можна створити в будь-якій програмі тривимірного моделювання і зберегти в одному з форматів * .STL, * .WRL, * .PLY, * .3DS. Після створення моделі відбувається її друк на спеціальному принтері. Однак якщо існує зразок деталі, то етап створення математичної моделі можна опустити, а зразок використовувати в якості моделі при виготовленні силіконової оснастки.
Існують наступні технології прототипування:
- затвердіння на твердому підставі (SGC - Solid Ground Curing)
- нанесення термопластів (FDM - Fused Deposition Modeling)
- розпорошення термопластів (BPM - Ballistic Particle Manufacturing)
- лазерне спікання порошків (SLS - Selective Laser Sintering)
- моделювання за допомогою склеювання (LOM - Laminated Object Modeling)
- технологія многосопельного моделювання (MJM Multi Jet Modeling)
Прототипування виробів перерахованими способами відрізняється вихідним матеріалом і технологією нанесення шарів.
Селективне лазерне спікання - SLS
Як випливає з назви, в якості робочого органу застосовується лазерний промінь, послідовно спікається порошковий матеріал по контуру кожного шару. Порошкової основою можуть виступати полімери, кераміка або металевий порошок. Тонкий шар порошкового сировини укладається на робочу поверхню, а потім промінь лазера спікають його в потрібних місцях. Так відбувається формування твердого макета, відповідного 3D-моделі. Швидке прототипування металевих моделей, на сьогоднішній день, можливо тільки цим методом.
технологія FDM
Швидке прототипування, що виконується за технологією FDM (Fused Deposition Modeling), відбувається за рахунок пошарового накладання на контур створюваного вироби воскової або полікарбонатною нитки.
Проходячи через екструзійну головку, нитка нагрівається до напіврозплавленому стану. Завдяки цьому шари сплавляються між собою і утворюють монолітну поверхню.
Технологія FDM застосовується для виготовлення одиничних зразків продукції.
3d прототипирование: особливості різних етапів і способів
Завдяки накопиченому досвіду, наші фахівці зможуть швидко і якісно провести всі попередні розрахунки, проаналізувати моделі на наявність помилок, внести потрібні корективи і зміни. В процесі підготовки, виходячи з функціональних особливостей одержуваних виробів, підбираються необхідні вихідні матеріали і метод виробництва. Отримання високоякісної поверхні потребують ручної доробки отриманих виробів. Виготовлення прототипу для подальшого створення заливальних форм.
Прототипування 3d моделей з будь-якого з перерахованих методів починається з попередньої розробки і подальшого коригування моделі. Кінцевою метою цього етапу є утворення математичного шаблону, представленого в одному з підтримуваних форматів. Модель може бути створена в будь-якій програмі об'ємного моделювання. Але в процесі роботи слід враховувати можливості і особливості обраного процесу прототипирования, фізико-механічні властивості матеріалів і технологічні обмеження конкретних установок.
3d прототипирование одиничних зразків, призначених для презентації, перевірки естетичних або експлуатаційних властивостей зазвичай проводиться за допомогою полімерів. Найбільш точне відтворення прототипу забезпечує швидке прототіпорованіе. Цей метод дозволяє отримувати найдрібніші деталі. Прототипи, виготовлені цим методом, вимагають мінімальної чистової обробки і відрізняються гарним зовнішнім виглядом. Готові вироби прототипирования для 3D принтера можуть бути виконані в кольоровому виконанні.
3d прототипирование ландшафтних моделей, прототипів будівель, інтер'єрів квартир і службових приміщень переважно виконують на основі керамічного порошку або гіпсу. Такі прототипи відрізняються хорошою міцністю і ціною, нижчою, в порівнянні з полімерними виробами. Дані вироби теж можуть бути зроблені відразу в необхідному кольорі, що дозволить їх використовувати без подальшого фарбування.
Фотополімерна основа більше підходить для виробництва виробів, призначених для тестування механічних властивостей прототипів. Шорсткість поверхні залежить від заданого кроку побудови. Наявне обладнання дозволяє задати крок менше 0,1 мм.
Прототипування - це сучасна унікальна технологія, яка дає можливість в стислі терміни провести якісний прототип необхідної вам деталі. Весь процес створення моделей відбувається з використанням новітніх технологій на ультрасучасному і високоточному обладнанні. Наші фахівці в найкоротші терміни успішно впораються з рішенням завдання будь-якого рівня складності.