Microsoft PowerPoint - 18 Rapid prototyping.ppt

Транскрипт

1 Rapid Prototyping doc.dr. Samir Lemeš Rapid Prototyping Osnovni pojmovi i upotreba Fused Deposition Modeling Selektivno lasersko sinterovanje Laminated Object Manufacturing Laser Engineered Net Shaping Rapid Prototyping 2/44 Rapid Prototyping Zašto Rapid Prototyping? Napredni (automatiziran) metod za izradu fizičkog modela ili prototipa iz 3D CAD datoteke Aditivne metode Subtraktivne metode Kompresivne metode Provjera isplativosti konceptualnog dizajna Testiranje i ispitivanje Provjera pasovanja komponenti složenih sklopova Provjera složenih mehanizama Procjena troškova Izrada alata za proizvodnju Rapid Prototyping 3/44 Rapid Prototyping 4/44 Zašto Rapid Prototyping? Primjeri upotrebe Potreban jedan ili mali broj jedinstvenih Oblik objekta je u računarskoj formi (CAD model) Oblik je previše komplikovan za bilo koju drugu vrstu proizvodnje oblika i funkcionalnosti Primjer: RP model M4A1 puške testiran bojevom municijom Rapid Prototyping 5/44 Rapid Prototyping 6/44 1

2 Primjeri upotrebe Primjeri upotrebe Izrada kalupa za livenje Primjer: RP model upotrijebljen za izradu parafinskog modela za livenje u kalupu od pijeska Medicina Primjer: RP model arteriovenskog defekta izrađen iz CT angiograma s ciljem planiranja neurohirurškog zahvata Rapid Prototyping 7/44 Rapid Prototyping 8/44 Postupak CAD solid model STL datoteka Podjela datoteke na slojeve (slices) Izrada Postprocesiranje (čišćenje, poliranje,...) Tečni fotopolimeri imaju osobinu da prelaze iz tečnog u čvrsto agregatno stanje kad su izloženi svjetlosti određene boje (talasne dužine) Taj proces se inicira laserom, i to u slojevima Najkvalitetnija površina modela 3D Systems Rapid Prototyping 9/44 Rapid Prototyping 10/44 Rapid Prototyping 11/44 Rapid Prototyping 12/44 2

3 Rapid Prototyping 13/44 Rapid Prototyping 14/44 Rapid Prototyping 15/44 Materijal koji se koristi za izradu SLA modela se naziva resin Osobine resina mogu biti kao kod Polietilena Polipropilena Polikarbonata ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene) PBT (Polybutylene Terephthalate) Rapid Prototyping 16/44 Plastično vlakno ili granule se dodaju kroz mlaznicu koja je topi i nanosi u slojevima Rapid Prototyping 17/44 Rapid Prototyping 18/44 Kompletan sistem je zatvoren u komoru koja održava temperaturu neposredno ispod tačke topljenja plastike Na taj način se samo malim zagrijavanjem postiže proces topljenja bolja kontrola procesa Koriste se polimeri tipa najlona ili neke vrste voska (za livenje) 3

4 Kvalitet površine nije dobar kao kod STL, ali je čvrstoća ovako urađenog prototipa veća Rapid Prototyping 19/44 Rapid Prototyping 20/44 Rapid Prototyping 21/44 Prednost metode je u tome što nema potrebe za postprocesiranjem i čišćenjem nakon izrade Koristi se ABS isti materijal kao i kod gotovih Stratasys Rapid Prototyping 22/44 Model se generiše nanošenjem tečne boje u komori ispunjenoj praškastim materijalom Slojevi debljine 0,1 mm Neobojeni prah se koristi kao oslonac za model Višak praha se uklanja otprašivanjem (reciklaža) ZCorp Nekad se koriste fotopolimeri Moguće je i kolor štampanje Rapid Prototyping 23/44 Rapid Prototyping 24/44 4

5 Koristi se niz praškastih materijala: gips, elastomeri, keramički materijali, zavisno za šta će se koristiti model Rapid Prototyping 25/44 Rapid Prototyping 26/44 Rapid Prototyping 27/44 Rapid Prototyping 28/44 Selektivno lasersko sinterovanje Rapid Prototyping 29/44 Rapid Prototyping 30/44 5

6 Laserska zraka topi prah za sinterovanje i na taj način formira slojeve modela Prah se naknadno dodaje za svaki sljedeći sloj Koriste se različiti materijali: najlon, polikarbonat, poliamid, metali, keamika i elastomeri 3D Systems Kvalitet površine malo lošiji nego kod SLA, ali je čvrstoća veća Rapid Prototyping 31/44 Rapid Prototyping 32/44 Rapid Prototyping 33/44 Rapid Prototyping 34/44 Rapid Prototyping 35/44 Rapid Prototyping 36/44 Laminated Object Manufacturing Koristi CO 2 laser da kreira sukcesivne poprečne presjeke 3D objekta od slojeva papira sa polietilenskim premazom na jednoj strani Nakon nanošenja svakog novog sloja, PET sloj se zagrijava da bi se slojevi povezali 6

7 Laser siječe vanjske ivice presjeka na gornjem sloju papira Ova metoda se koristi za izradu velikih modela, kad druge metode nisu ekonomične Helisys Rapid Prototyping 37/44 Rapid Prototyping 38/44 Ostatak papira se siječe u kocke i ostavlja kao oslonac Rapid Prototyping 39/44 Rapid Prototyping 40/44 LENS LENS Laser Engineered Net Shaping (Laser Fusing) Koristi se laser velike snage i dodavač metalnog praha Metalni prah: legirani čelici, aluminij, bakar, titanij,... Optomec Rapid Prototyping 41/44 Rapid Prototyping 42/44 7

8 LENS LENS Rapid Prototyping 43/44 Rapid Prototyping 44/44 8