Tieteen ja teknologian edistymisen ja kiristyvän kilpailun myötä tuotteiden elinkaaret kiihtyvät. Uusien tuotteiden suunnittelu- ja prototyyppisyklin lyhentämisestä ja kehityskulujen alentamisesta on tullut kiireellinen haaste jokaiselle valmistajalle.
Viimeisten 30 vuoden aikana tietotekniikasta on tullut tehokas työkalu useilla aloilla. Vaikka tietokoneavusteinen suunnittelu (CAD) parantaa merkittävästi suunnittelun tehokkuutta ja laatua,prototyyppien tekeminen ei pysty vastaamaan kaikkiin tuotantoprosessin haasteisiin. Tuotesuunnittelun valmistumisen ja massatuotannon välillä on usein valmistettava prototyyppinäytteitä suunnittelun validoimiseksi ja tarkentamiseksi varhaisessa vaiheessa – aikaa vievä ja työvoimavaltainen tehtävä, josta on tullut merkittävä pullonkaula.
Nopea prototyyppitekniikka, joka luo kolmiulotteisia objekteja suoraan tietokonemalleista, on syntynyt vastauksena modernin suunnittelun ja valmistuksen kasvaviin vaatimuksiin. Tämä monitieteinen tekniikka yhdistää konetekniikan, automaattisen ohjauksen, lasertekniikan, tietojenkäsittelytieteen ja materiaalitieteen. Viime vuosina sitä on sovellettu laajasti teollisessa suunnittelussa, valmistuksessa, arkkitehtuurissa, taiteessa, lääketieteessä, ilmailussa, ilmailussa, arkeologiassa ja elokuvatuotannossa huomattavalla menestyksellä. Tulevaisuudessa älykäs muotin nopea prototyyppitekniikka yhdistettynä tekoälyn optimointiin ja digitaaliseen kaksoisvalvontaan edistää entisestään valmistusteollisuuden muutosta kohti.
digitalisointi ja personointi.
Nopealle prototyyppiteknologialle on olemassa useita erityisiä prosessimenetelmiä, mutta niiden perusperiaatteet pysyvät samoina. Ydinkonsepti perustuu materiaalien lisäysvalmistukseen. Tavoitteena on nopeasti (koneistukseen verrattuna) muuttaa 3D CAD -malli fyysiseksi kolmiulotteiseksi prototyypiksi, joka koostuu todellisista materiaaleista. Prosessi voidaan jakaa kahteen vaiheeseen: diskretisointiin ja kerrostukseen.
Ensin saadaan 3D-CAD-malli joko CAD-mallinnusjärjestelmän avulla tai mittaamalla fyysisen kohteen mitat ja muuntamalla ne digitaaliseksi malliksi. Sitten mallidata käsitellään ja diskretoidaan tasomaisiksi "layers" tiettyä akselia pitkin. Tämän jälkeen erityinen CA-järjestelmä (prototyyppikone) käsittelee ja tallentaa muodostuvan materiaalin kerros kerrokselta, kunnes prototyyppi on valmis. Prosessi on kuvattu seuraavassa kaaviossa.
(Huomaa: koska mainitsit " prosessi näkyy alla olevassa kuvassa, " lisäsin paikkamerkin kaavion viittaukselle. Jos sinulla on tietty kuvatunniste, voit säätää sen mukaan.)
Rapid Tooling (RT) on yhdistelmä nopeaa prototyyppiä (RP) ja muottien valmistustekniikkaa, ja sen tavoitteena on lyhentää muotin kehityssykliä, alentaa kustannuksia ja lisätä joustavuutta. Muottien nopea prototyyppitekniikka lyhentää huomattavasti muotin kehityssykliä ja sopii erityisesti pieniin eriin, monimutkaisiin rakenteisiin ja nopeisiin koetuotantoskenaarioihin.
Nopea muottiprototyyppitekniikka rekonstruoi perinteisen muottiprosessin digitaalisin keinoin, ja sillä on merkittäviä etuja ketterän valmistuksen ja personoidun räätälöinnin alalla. Muottien nopea prototyyppitekniikka, joka on nykyaikaisen valmistusteollisuuden ydininnovaatiokeino, muokkaa perinteistä muottikehitysprosessia nopeudella, alhaisella hinnalla ja suurella joustavuudella. Tällä tekniikalla voidaan viimeistellä muottien valmistus, jonka saavuttaminen perinteisillä prosesseilla kestää viikkoja tunneista päiviin suoran nopean muotinvalmistuksen (kuten metallin 3D-tulostuksen) tai epäsuoran nopean muotinvalmistuksen (kuten silikonimuottien sorvauksen) avulla, mikä sopii erityisen hyvin pienieräkoetuotantoon, monimutkaisiin konformisiin jäähdytysmuotteihin ja nopeisiin tuotteiden iteraatioskenaarioihin. Suorituskykyisten metallijauheiden ja sekavalmistustekniikoiden kehityksen myötä muottien nopea prototyyppitekniikka murtaa käyttöiän ja tarkkuuden rajoitukset, ja "designin ketterän valmistusmallin toteuttaminen on production" autoteollisuuden, elektroniikan ja sairaanhoidon aloilla. Tulevaisuudessa älykäs muotin nopea prototyyppivalmistustekniikka yhdistettynä tekoälyn optimointiin ja digitaaliseen kaksoisvalvontaan edistää entisestään valmistavan teollisuuden muutosta digitalisaation ja personoinnin suuntaan.