ردکردن این

نمونه سازی سریع و انواع آن

در این مقاله قرار بر این است که در مورد فرآیند نمونه سازی سریع صحبت کنیم. بعد از انواع روش های مورد استفاده در این فرآیند را بررسی خواهیم کرد. همچنین تمام مزایا و معایب روش های مختلف مدل سازی به روش سریع را نیز به تفصیل شرح خواهیم داد. با ما همراه باشید.

  • پروسه نمونه سازی سریع:

در ابتدا باید به این موضوع اشاره کرد که همانطور که در بالا گفته شد برای مدل سازی به صورت سریع روش های متفاوتی وجود دارد. اما در تمام این روش ها ۵ مرحله وجود دارد که در تمامی آن ها مشترک هستند. در ادامه ما به بررسی آن ۵ روش می پردازیم.

  1. ساختن نمونه CAD
  2. تبدیل نمونه CAD به STL
  3. برش دادن نمونه STL به چند لایه مختلف
  4. ساختن هر لایه و تبدیل آن به قطعه
  5. پردازش دوباره قطعه ساخته شده

در ادامه هر یک از مراحل بالا را که مراحل اصلی نمونه سازی سریع محسوب می شوند را به صورت مفصل توضیح خواهیم داد.

ساختن نمونه CAD:

در نمونه سازی سریع تمام پروسه هایی که از روش افزایشی در آن استفاده می شود در مرحله اول با استفاده از برنامه های کامپیوتری یک نمونه سه بعدی طراحی می شود.

نرم افزارهای کامپیوتری برای طراحی نمونه سه بعدی در مدل سازی سریع عبارت اند از:

  • CAD
  • CATIA
  • Inventer
  • SolidWork

تبدیل نمونه CAD به STL :

در مرحله دوم در تمام روش های نمونه سازی سریع ، نمونه های طراحی شده توسط نرم افزارهای نام برده شده در بالا با فرمت های مختلف ذخیره خواهند شد.

اما لازم به دکر است که فرمت استاندارد در این روزها برای تمام دستگاه های مورد استفاده برای مدل سازی سریع فرمت STL است.  البته باید بدانید که از این فرمت در ابتدا برای پروسه استریولیتوگرافی استفاده می شده است. اما به مرور زمان این فرمت به عنوان فرمت استاندارد شناخته شد. در واقه همه ی نمونه های نهایی شده در نهایت تبدیل به این فرمت خواهند شد.

خصوصیات فرمت STL :

در ادامه به ویژگی هایی از فرمت STL اشاره خواهیم کرد که باعث شده این فرمت ، فرمت استاندارد نمونه سازی سریع باشد.

  • در فرمت STL تمامی سطح های نمونه توسط یک سرس مثلث تقریب خواهند خورد.
  • در مرحله بعدی هر کدام از مثلث ها به صورت جداگانه توسط یک بردار نرمال و همچنین مختصات سه راس مثلث ها مشخص خواهند شد.

برش دادن نمونه STL به چند لایه مختلف در نمونه سازی سریع :

همانطور که بالاتر به آن اشاره شد طراح نمونه مورد نظر را به وسیله فایل SLT برای مرحله بعد ، یعنی برش دادن نمونه استفاده می کنند.

در ابتدا باید بدانید که قطعات تولید شده توسط نمونه سازی سریع از لحاظ پارامترهای زیر بسیار حائز اهمیت هستند:

  1. تعیین کردن جهت و جهت یابی در ساخته شدن قطعه نمونه
  2. زمان مورد نیاز برای ساخته شدن قطعه نمونه
  3. میزان کیفیت سطح قطعه نمونه
  4. دقت ابعادی در قطعه نمونه

به همین دلیل است که قبل از اینکه مدل را برای ساخت نهایی لایه بندی کنند ، نیاز به برش دادن نمونه وجود دارد.

برش در این مرحله به صورت لایه ای انجام می شود و هر لایه بر روی لایه دیگر قرار می گیرد.

ساختن هر لایه و تبدیل آن به قطعه:

به روش نمونه سازی سریع افزایشی گفته می شود. زیرا دستگاه در ابتدا یک لایه از قبل طراحی شده را انتخاب می کند ، آنرا می سازد و سپس بعد از ساخت لایه اول شروع به ساخت لایه های بعدی می کند. لایه دوم شاخته شده به لایه اول اضافه شده و این روند تا ساخت کامل قطعه ادامه پیدا خواهد کرد.

در روند افزایشی که در بالا توضیح داده شد ، بسته به نوع روش آن امکان دارد از یکی از مواد زیر استفاده شود:

  1. کاغذ
  2. انواع پلیمر
  3. انواع پودرهای فلزی
  4. انواع کامپوزیت فلزی

پردازش دوباره قطعه ساخته شده :

زمانی که ساختن قطعه به اتمام رسید ، هم قطعه و هم ساپورت های از روی ماشین های سازنده برداشته خواهند شد. در این مرحله قطعه به دلایل زیر احتیاج به پردازش دوباره خواهد داشت:

  • افزایش دادن دقت ابعادی
  • صافی هرچه بیشتر سطح قطعه ساخته شده
  • دست پیدا کردن به ویژگی های مکانیکی بهتر قطعه
  • دست پیدا کردن به ویژگی های فیزیکی بهتر قطعه

پردازش دوباره نمونه های ساخته شده در بین صنعتگران با نام های زیر نیز شناخته می شود:

  • پروسه ماشین کاری
  • سند بلاست
  • انعقاد مجدد

لازم به ذکر از که پردازش دوباره قطعه تولید شده از روش های گوناگونی انجام می شود که انتخاب نوع آن به ویژگی های زیر وابسته است:

  • روش تولید قطعه
  • کاربرد قطعه

انواع روش نمونه سازی سریع :

مدل سازی سریع با توجه به ویژگی های مختلفی از جمله کاربرد قطعه و مواد تشکیل دهنده آن با روش های مختلفی ساخته خواهند شد. که از جمله آن ها عبارت اند از :

  1. Stereo Lithography Apparatus / SLA
  2. Laminated Object Manufacturing / LOM
  3. Selective Laser Sintering / SLS
  4. ۳Dmensional Printing / 3DP
  5. Thermo Jet
  6. Polymer Jet Print / Polyjet
  7. Fused Depostion Modelin / FDM

در مقاله مدل سازی سریع در همین سایت در مورد روش های SLA و همچنین SLS ، مزایا و معایب و کاربرد هر کدام از آن ها صحبت کرده ایم. در ادامه به بررسی یکی دیگر از روش های نمونه سازی سریع می پردازیم.

پیشنهاد می شود مقاله مربوط به سفارش تراشکاری را مطالعه بفرمایید.

 روش FDM و مزایا و معایب آن :

روش FDM که به آن Fused Deposition Modelin نیز گفته می شود از طریق تغذیه کردن فیلامنت پلاستیکی به یک نازل انجام می شود. گرم شدن نازل به جهت ذوب مواد مرحله بعدی این روش است.مراحل بعدی FDM عبارت اند از:

  • حرکت کردن نازل در صفحه XY
  • خارج کردن پلاستیک مذاب شده از درون نازل
  • سرد شدن مواد مذاب خارج شده از نازل که موجب ایجاد لایه می شود.
  • ساختن ساپورت متراکم به صورت همزمان

روش FDM که یکی از رایج ترین روش های نمونه سازی سریع است از طریق مراحل نام برده شده در بالا انجام می شود. اما این روش مانند تمام روش های نام برده شده در بالا دارای معایب و مزایایی است که در ادامه به آن می پردازیم.

مزیت های روش FDM :

  1. استفاده کردن از مواد مختلفی همچون موم ، پلی کربنات ، ABS
  2. قطعات ساخته شده توسط این روش بسیار کاربردی است.
  3. ساپورت در مرحله آخر به راحتی در حلال حل خواهد شد.
  4. کار با دستگاه در این روش بسیار آسان است.
  5. پولیش پذیری در مرحله آخر به راحتی انجام می گیرد.
  6. محیط کار در این روش بسیار بی صدا است.

عیب های روش FDM :

  1. کیفیت سطحی قطعه ساخته شده در این روش متوسط است.
  2. این روش تنها برای ساخت قطعات کوچک استفاده می شود.
  3. برای این روش باید به صورت جداگانه ساپورت ساخته شود.
  4. سرعت این روش به نسبت روش های دیگر نسبتا پایین است.

کلام آخر!

در این مقاله در مورد مدل سازی سریع یا همان نمونه سازی سریع صحبت کردیم. از آن جایی که این نمونه سازی از طریق روش های بسیار متفاوت و با مواد گوناگونی انجام می شود. در این مقاله در مورد مراحلی صحبت کردیم که صرف نظر از روش و مواد به کار رفته در همه ی روش ها مشترک هستند.

برای کسب اطلاعات بیشتر مقالات مربوط به ساخت قطعه، فرز کاری و دستگاه های سی ان سی را مطالعه کنید

هنوز نظری ثبت نشده،نظر خود را ثبت کنید!


افزودن نظر

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *