Версия 1.0, 1.09.1999 г., перевод И.В. Шишковский


Содержание  

1. Быстрое прототипирование

Ключевое понятие здесь БЫСТРО - обычно это достигается в пошаговом синтезе (производстве) изделия любой геометрии. Быстрое прототипирование это термин, представляющий собой совокупность методик (технологий) позволяющих создавать трехмерные изделия в едином технологическом процессе по данным компьютерных моделей. Существует большое число других терминов и определений, ассоциирующихся с БП:

- FreeForm Fabrication – производство свободных форм. Термин подчеркивает тот факт, что БП геометрически независимо, и по мере возрастания сложности формы, нет необходимости строить более сложное оборудование для создания таких изделий.

- Automated Fabrication – автоматизированное производство. Этот термин связывает БП с другими известными технологиями, реализованными на станках с ЧПУ, и подчеркивает тот факт, что изделия могут быть сделаны полностью автоматизировано, т.е. без вмешательства человека. Оставляя в стороне мастерство отдельных мастеров-формовщиков, так можно сконцентрироваться на увеличении скорости производства и уменьшить требования к квалификации персонала.

- Layer-based Additive Manufacturing – послойное аддитивное производство. БП упрощает сложный процесс производства трехмерного изделия за счет конечного числа двумерных форм (сечений, слоев) данного изделия сложенных друг с другом.

Все время существования технологии БП сам термин многими критиковался. Несмотря на критику, этот термин стал распространенным и сейчас является общепризнанным. Ведь он включает в себя кроме собственно процесса, описание программного обеспечения, маркетинговые и электронные компоненты. Последнее определение как послойного аддитивного производства, есть ключ, чтобы кратко представить, как БП работает. Модели создаются из связывающихся слоев воедино. Если толщина слоев мала, модель очень близка своему прототипу. Обычно толщина слоев в БП ~ 0.1 мм, и это оказывается достаточно для многих промышленных приложений. Спектр таких приложений сейчас достаточно широк: электроника, дизайн и производство игрушек, кухонной посуды, ювелирной промышленности, автомобиле- и авиа- строение и т.д. Термин «аддитивное» производство позволяет отличать БП от точного машиностроения с использованием станков с ЧПУ, в котором изделие создается удалением «лишних» частей (это уже - субтрактивное производство). В БП, начиная от подложки, слой за слоем создается (выращивается) изделие.
Модели могут использоваться,

  1. - непосредственно в качестве моделей для пространственного представления их внешней формы, упрощения сборки, оценки эстетических качеств и производительности
  2. - для создания малых партий продукции с минимальными затратами на переоснастку.

  · Общие преимущества,

  1. - уменьшение времени на создание прототипа изделия и его самого от месяца до недель и дней
  2. - реально осязаемую модель будущего изделия легче проектировать и преставить заказчикам
  3. - физическую модель легче корректировать, при графическом представлении изделия возможны ошибки
  4. -удешевление стоимости оснастки и затрат на конструкторские итерации
  5. - стоимость прототипов изделий ниже чем при традиционных способах

· Общие недостатки,

  1. - высоки затраты на закупку оборудования
  2. - допуски обычно >.005" (130 мкм)
  3. - используются специальные материалы и требуются дополнительные шаги (пост-обработка) для синтеза более прочных металлических моделей