Z napredkom znanosti in tehnologije ter vse hujšo konkurenco na trgu se življenjski cikel izdelkov pospešuje. Skrajšanje cikla načrtovanja in izdelave prototipov novih izdelkov ob hkratnem zmanjšanju stroškov razvoja je postalo nujen izziv za vsakega proizvajalca.
V zadnjih 30 letih je računalniška tehnologija postala močno orodje na različnih področjih. Medtem ko računalniško podprto načrtovanje (CAD) znatno izboljša učinkovitost in kakovost načrtovanja,izdelava prototipov ne more obravnavati vseh izzivov v proizvodnem procesu. Med dokončanjem zasnove izdelka in množično proizvodnjo je pogosto treba izdelati prototipe, da se zasnova že na začetku potrdi in izpopolni – kar je dolgotrajna in delovno intenzivna naloga, ki je postala veliko ozko grlo.
Tehnologija hitrega prototipiranje, ki ustvarja tridimenzionalne objekte neposredno iz računalniških modelov, se je pojavila kot odgovor na naraščajoče zahteve sodobnega oblikovanja in proizvodnje. Ta interdisciplinarna tehnologija združuje strojništvo, avtomatsko krmiljenje, lasersko tehnologijo, računalništvo in znanost o materialih. V zadnjih letih se je z izjemnim uspehom široko uporabljala v industrijskem oblikovanju, proizvodnji, arhitekturi, umetnosti, medicini, letalstvu, vesoljski industriji, arheologiji in filmski produkciji. V prihodnosti bo tehnologija hitrega prototipiranje inteligentnih kalupov v kombinaciji z optimizacijo umetne inteligence in spremljanjem digitalnih dvojčkov še dodatno spodbudila preobrazbo proizvodne industrije v smeri ...
digitalizacija in personalizacija.
Obstajajo različne specifične procesne metode za tehnologijo hitre izdelave prototipov, vendar njihova temeljna načela ostajajo enaka. Osrednji koncept temelji na proizvodnji z dodajanjem materialov. Cilj je hitro (v primerjavi s strojno obdelavo) pretvoriti 3D CAD model v fizični tridimenzionalni prototip, sestavljen iz dejanskih materialov. Postopek lahko razdelimo na dve fazi: diskretizacijo in nanos plasti.
Najprej se s pomočjo sistema za modeliranje CAD ali z merjenjem dimenzij fizičnega objekta in njihovo pretvorbo v digitalni model pridobi 3D CAD model. Podatki modela se nato obdelajo in diskretizirajo v ravninske plasti vzdolž določene osi. Nato namenski sistem CA (stroj za izdelavo prototipov) obdeluje in nanaša material za oblikovanje plast za plastjo, dokler prototip ni dokončan. Postopek je prikazan na naslednjem diagramu.
(Opomba: Ker ste omenili d", je postopek prikazan na spodnji sliki, ", sem za referenco diagrama vključil nadomestno besedilo. Če imate določeno oznako slike, jo lahko ustrezno prilagodite.)
Hitra izdelava orodij (RT) je kombinacija tehnologije hitre izdelave prototipov (RP) in izdelave kalupov, katere cilj je skrajšati cikel razvoja kalupa, zmanjšati stroške in povečati fleksibilnost. Tehnologija hitre izdelave prototipov kalupov močno skrajša cikel razvoja kalupa in je še posebej primerna za majhne serije, kompleksne strukture in scenarije hitre poskusne proizvodnje.
Tehnologija hitre izdelave prototipov kalupov rekonstruira tradicionalni postopek izdelave kalupov z digitalnimi sredstvi in ima pomembne prednosti na področju agilne proizvodnje in personaliziranega prilagajanja. Tehnologija hitre izdelave prototipov kalupov kot osrednje inovacijsko sredstvo sodobne predelovalne industrije preoblikuje tradicionalni postopek razvoja kalupov s svojimi značilnostmi visoke hitrosti, nizkih stroškov in visoke prilagodljivosti. Ta tehnologija lahko izdelavo kalupov, ki s tradicionalnimi postopki traja več tednov, zaključi v nekaj urah ali dneh z neposredno hitro izdelavo kalupov (kot je 3D-tiskanje kovin) ali posredno hitro izdelavo kalupov (kot je struženje silikonskih kalupov), kar je še posebej primerno za poskusno proizvodnjo majhnih serij, kompleksne konformne hladilne kalupe in scenarije hitre iteracije izdelkov. Z razvojem visokozmogljivih tehnologij kovinskega prahu in mešane proizvodnje tehnologija hitre izdelave prototipov kalupov prebija omejitve življenjske dobe in natančnosti ter uresničuje agilni proizvodni model ddddhhdesign v proizvodnjid" na področju avtomobilske industrije, elektronike in zdravstvene oskrbe. V prihodnosti bo inteligentna tehnologija hitre izdelave prototipov kalupov v kombinaciji z optimizacijo umetne inteligence in spremljanjem digitalnih dvojčkov še dodatno spodbudila preobrazbo predelovalne industrije v smeri digitalizacije in personalizacije.
