Sparčiųjų prototipų gamyba


Mechanikos referatas. Įvadas. Sparčiosios prototipų gamybos būdų klasifikavimas. Šalinimo procesai. Priauginimo procesai. Priauginimo principu pagrįsta prototipų gamyba. Sluoksniuotoji objekto gamyba( Laminated Object Manufacturing). Stereolitografija. Aukštatemperatūris lazerinis kepinimas. Tūrinio kietinimo ( Solid Base Curing) procesas. Balistinių detalių būdas (Balistic Particle Manufacturing). Trimatis spausdinimas ( Three Dimensional Printing). Tariamoji (virtualioji) prototipų gamyba. Virtualusis gaminio projektavimas. Virtualaus gaminio projektavimo privalumai. Sparčiosios technologijos įrangos naudojimas. Programinės įrangos analizė. Išvados. Literatūra.


Ruošiant gaminti naują gaminį, reikia turėti jo bandomąjį pavyzdį, pagal kurį gaminys įvairiai įvertinamas. Bandomasis pavyzdys, arba prototipas, gaminamas dar neturint parengtos gamybos, įtaisų, specialių įrankių, priderintų įrenginių, kurie leidžia gaminti našiai ir pigiai. Dėl to gaminant prototipą įprastais būdais naudojami brangūs universalūs įrenginiai, brangūs ruošiniai, darbą atlieka aukštos kvalifikacijos darbininkai. Tokia gamyba ilgai trunka ir daug kainuoja. Užsitęsus prototipo gamybai ir jo vertinimui, vėluoja serijinės gamybos pradžia, o tai, esant didžiulei pasaulinei konkurencijai, yra visiškai nepriimtina.

Pagrindinis šios technologijos skirtumas nuo tradicinių detalių gamybos technologijų – gaminiai gaminami ne šalinant medžiagą nuo pradinio ruošinio tūrio, bet nuosekliai auginant detalės sluoksnius pagal CAD sistemos sukurtą modelį. Šios technologijos dar gali būti vadinamos laisvuoju kietojo kūno formos modeliavimu( angl. SFF – Solid Free-Form Manufakturing) ir gamyba iš sluoksnių (angl. LM – Layered Manufacturing). Praktinis gamybos iš sluoksnių taikymas naujoje gamybos aplinkoje tapo įmanomas dėl naujų, tai leidžiančių atlikti, technologijų: CAD sistemų, skirtų kietajam kūnui modeliuoti, lazerių, rašalinio spausdinimo technologijos ir didelio tikslumo judesio daviklių, kurie buvo integruoti su įprastinėmis technologijomis (milteline metalurgija, ekstruzija, suvirinimu, CNC apdirbimu ir litografija). Šių technologijų taikymas leidžia labai greitai ( per 8-30 valandų) konstruktoriaus sukurtą net ir labai sudėtingą modėlį paversti realiu daiktu. Pirmoji sparčiosios prototipų gamybos technologija – stereolitografija – buvo sukurta kompanijoje 3D Systems, JAV. Ši įmonė buvo įsteigta 1986m. Ir nuo tada pasirodė pirmosios sparčiosios prototipų gamybos sistemos.

2) jie gali būti naudojami kitos įrangos gamybai, kai detalė – prototipas atitinka konstruktoriaus lūkesčius ir tokių detalių reikia gamintojui šimtų ar tūkstančių vienetų.

Spartieji prototipų gamybos būdai plėtojasi labai sparčiai ir įvairių autorių klasifikuojami skirtingai. Vieni autoriai turi siauresnį požiūrį ir klasifikuoja tik sluoksniuotosios gamybos būdus, kiti į sparčią prototipų gamybą žiūri plačiau, prie jos priskiriami ir kitokios prigimties, tačiau to paties tikslo siekiančius būdus. Pagal šį požiūrį procesai skirstomi į tris grupes:

Šalinimo procesai pasižymi tuo, kad nuo ruošinio, didesnio kaip baigtoji detalė, medžiaga yra šalinama. Priauginimo procesuose detalė sudaroma priauginant medžiagą, t.y. detalė proceso metu yra didinama. Tiriamieji ( virtualieji) procesai yra tokie, kurie sukuria tik tiriamąjį, o ne tikrąjį detalės ar gaminio vaizdą. Tai atliekama naudojant kompiuterius.

Yra dar ir atgaminimo procesai, naudojami tada, kai turint realų objektą, jo pavidalas atgaminamas kompiuterizuotoje projektavimo sistemoje.

Šalinimo procesai yra seniausi žinomi prototipų gamybos būdai. Jau nuo seno medžiagos sluoksnis nuo prototipo ruošinio šalinamas pjaunant, naudojant stakles, įrankius, o kartais taikant ir įrankinius apdirbimo būdus. Taip dirbant procesas trunka ilgai, priklausomai nuo detalės sudėtingumo, medžiagos ir apdirbimo būdo. Darbui reikalingas kvalifikuotas darbininkas. Tačiau tokį prototipų gamybos būdą sparčiuoju vadinti būtų nevisai tikslu, nes jis trunka ilgai.

Dabartiniu metu šalinimo būdams naudojami kompiuterizuoti technologijos procesai, būtent:

Kompiuterizuoti projektavimo paketai, galintys sudaryti tūrinius detalių vaizdus;

Interpretavimo programinė įranga, galinti pertvarkyti CAD rinkmeną į gamybinės programinės įrangos naudojamą formatą;

Gamybinė programinė įranga, galinti projektuoti technologijos operacijas, reikalingas reikiamo pavidalo detalei gaminti;

Programinės staklės, galinčios pagaminti detales.

Jeigu prototipas yra reikalingas tik ruošinio pavidalo pasitikrinimui, gaminti naudojama minkšta medžiaga, dažniausiai polimerai arba vaškas. Šalinimo sistemos yra panašios į gamybinius modulius. Prototipai pagaminami per kelias dienas arba kelias savaites.

Prototipai imti sparčiai naudoti 9-ajame XIX a. Dešimtmetyje. Nors įrenginiai yra gana brangūs (nuo 50000 iki 500000 JAV dolerių), tačiau jie leidžia sutaupyti šimtus tūkstančių ar net milijonus dolerių, nes nereikia gaminti brangiai kainuojančių įrankių ir įtaisų. Dėl to šį būdą taiko ir mažos ir didelės kompanijos.

Sparčiojo prototipų rengimo procesai leidžia pagaminti detalių (gaminių) prototipus per minimalų laiką. Būdas tinka plastikinėms ir kitokių medžiagų detalėms gaminti. Laiką, skirtą gamybos rengimui ir gamybai iki gaminio pateikimo rinkai taikant sparčiojo prototipų rengimo būdą, pasiseka sutrumpinti 50%.

Įrenginiai gali sudaryti tūrinius kūnus per kelias ar keliolika valandų. Juos sudaro kompiuteris, galintis sukurti tūrinį (3D) vaizdą, ir mašina, sudaranti prototipą. Ši prototipą kuria sluoksniais. Pradžioje prototipai buvo kuriami, o ir dabar daugiausiai kuriami iš vienalytės medžiagos. 1998m. Burlingtono Z korporacija Masačusetse pradėjo pardavinėti spalvotus 3D spausdintuvus, kurie prideda spalvotą rašalą prie klijų lašų. Spalvoti klijai įsiskverbia į mažyčius oro tarpelius tarp miltelių granulių ir suteikia spalvą baigtam objektui. Tačiau norint sudaryti kietąjį kūną iš skirtingų medžiagų, reikia žinoti kiekvienos medžiagos padėtį kūne, o tai sukelia papildomu sunkumų.

  • Mechanika Referatai
  • 2015 m.
  • 24 puslapiai (5198 žodžiai)
  • Universitetas
  • Mechanikos referatai
  • Microsoft Word 375 KB
  • Sparčiųjų prototipų gamyba
    10 - 2 balsai (-ų)
Sparčiųjų prototipų gamyba. (2015 m. Balandžio 28 d.). http://www.mokslobaze.lt/sparciuju-prototipu-gamyba.html Peržiūrėta 2016 m. Gruodžio 04 d. 05:59