Uchoraji wa haraka

Mashine ya uchapaji wa haraka kwa kutumia sintering ya laser ya kuchagua (SLS)

Kukata mfano wa 3D
Upigaji picha wa haraka ni kundi la mbinu zinazotumiwa kuunda kwa haraka kielelezo cha ukubwa wa sehemu halisi au kusanyiko kwa kutumia data ya muundo unaosaidiwa na kompyuta (CAD).Ujenzi wa sehemu au mkusanyiko kawaida hufanywa kwa kutumia uchapishaji wa 3D au teknolojia ya "utengenezaji wa safu ya ziada".

Mbinu za kwanza za upigaji picha wa haraka zilipatikana katikati ya miaka ya 1980 na zilitumika kutengeneza modeli na sehemu za mfano.Leo, hutumiwa kwa matumizi anuwai na hutumiwa kutengeneza sehemu za ubora wa uzalishaji kwa idadi ndogo kama inataka bila uchumi wa kawaida usiofaa wa muda mfupi.Uchumi huu umehimiza ofisi za huduma za mtandaoni.Uchunguzi wa kihistoria wa teknolojia ya RP huanza na majadiliano ya mbinu za uzalishaji wa simulacra zinazotumiwa na wachongaji wa karne ya 19.Baadhi ya wachongaji wa kisasa hutumia teknolojia ya vizazi kutengeneza maonyesho na vitu mbalimbali.Uwezo wa kuzalisha miundo kutoka kwa mkusanyiko wa data umezua masuala ya haki, kwani sasa inawezekana kujumuisha data ya ujazo kutoka kwa picha zenye mwelekeo mmoja.

Kama ilivyo kwa njia za kupunguza za CNC, muundo wa kusaidiwa wa kompyuta - utengenezaji wa usaidizi wa kompyuta wa CAD -CAM katika mchakato wa jadi wa uchapaji wa haraka huanza na uundaji wa data ya kijiometri, ama kama 3D thabiti kwa kutumia kituo cha kazi cha CAD, au vipande vya 2D kwa kutumia kifaa cha skanning.Kwa prototyping ya haraka data hii lazima iwakilishe kielelezo halali cha kijiometri;yaani, mtu ambaye nyuso zake za mpaka hufunga kiasi kidogo, hazina mashimo yanayoonyesha mambo ya ndani, na usijirudishe wenyewe.Kwa maneno mengine, kitu lazima kiwe na "ndani".Muundo huo ni halali ikiwa kwa kila nukta katika nafasi ya 3D kompyuta inaweza kubainisha kwa njia ya kipekee ikiwa sehemu hiyo iko ndani, juu au nje ya uso wa mpaka wa muundo.Vichakataji baada ya CAD vitakadiria fomu za kijiometri za CAD za ndani za wachuuzi (kwa mfano, B-splines) na fomu ya hisabati iliyorahisishwa, ambayo nayo inaonyeshwa katika umbizo maalum la data ambalo ni kipengele cha kawaida katika utengenezaji wa nyongeza: umbizo la faili la STL, kiwango halisi cha kuhamisha miundo thabiti ya kijiometri kwa mashine za SFF.

Ili kupata njia zinazohitajika za udhibiti wa mwendo ili kuendesha SFF halisi, prototipu ya haraka, uchapishaji wa 3D au utaratibu wa utengenezaji wa nyongeza, muundo wa kijiometri uliotayarishwa kwa kawaida hukatwa katika tabaka, na vipande huchanganuliwa katika mistari (hutoa "mchoro wa 2D" unaotumiwa kuzalisha. trajectory kama ilivyo kwenye njia ya zana ya CNC), ikiiga katika kubadilisha mchakato wa ujenzi wa safu-hadi-safu.

1. Maeneo ya maombi
Upigaji picha wa haraka pia hutumiwa katika uhandisi wa programu ili kujaribu miundo mipya ya biashara na usanifu wa programu kama vile Anga, Magari, Huduma za Kifedha, ukuzaji wa bidhaa na Huduma ya Afya.Muundo wa anga na timu za viwandani hutegemea uchapaji picha ili kuunda mbinu mpya za AM katika tasnia.Kwa kutumia SLA wanaweza kutengeneza matoleo mengi ya miradi yao kwa haraka kwa siku chache na kuanza kujaribu haraka.Uchapaji wa Haraka huruhusu wabunifu/wasanidi kutoa wazo sahihi la jinsi bidhaa iliyokamilishwa itakavyokuwa kabla ya kuweka muda na pesa nyingi kwenye mfano.Uchapishaji wa 3D unaotumiwa kwa Uchapishaji wa Haraka huruhusu uchapishaji wa Viwanda wa 3D kufanyika.Kwa hili, unaweza kuwa na ukungu wa kiwango kikubwa cha vipuri vinavyotolewa haraka ndani ya muda mfupi.

2. Historia
Katika miaka ya 1970, Joseph Henry Condon na wengine katika Bell Labs walitengeneza Mfumo wa Usanifu wa Mzunguko wa Unix (UCDS), wakiendesha kiotomatiki kazi ngumu na yenye makosa ya kubadilisha mwenyewe michoro kuunda bodi za saketi kwa madhumuni ya utafiti na ukuzaji.

Kufikia miaka ya 1980, watunga sera wa Marekani na wasimamizi wa viwanda walilazimika kuzingatia kwamba utawala wa Amerika katika uwanja wa utengenezaji wa zana za mashine uliyeyuka, katika kile kilichoitwa shida ya zana za mashine.Miradi mingi ilitaka kukabiliana na mwelekeo huu katika eneo la jadi la CNC CAM, ambalo lilikuwa limeanza Marekani.Baadaye, Rapid Prototyping Systems ilipohama kutoka kwa maabara ili kuuzwa, ilitambuliwa kuwa maendeleo tayari yalikuwa ya kimataifa na makampuni ya haraka ya Marekani ya kutoa prototyping hayangekuwa na anasa ya kuruhusu risasi kupotea.Wakfu wa Kitaifa wa Sayansi ulikuwa mwavuli wa Utawala wa Kitaifa wa Anga na Anga (NASA), Idara ya Nishati ya Marekani, Idara ya Biashara ya Marekani NIST, Idara ya Ulinzi ya Marekani, Wakala wa Miradi ya Utafiti wa Kina (DARPA), na Ofisi ya Utafiti wa Majini uliratibu tafiti ili kuwafahamisha wapangaji mikakati katika mijadala yao.Ripoti moja kama hiyo ilikuwa Ripoti ya Uhasibu ya Haraka huko Uropa na Japani ya 1997 ambapo Joseph J. Beaman mwanzilishi wa DTM Corporation anatoa mtazamo wa kihistoria:

Mizizi ya teknolojia ya uigaji wa haraka inaweza kufuatiliwa hadi mazoea katika upigaji picha na upigaji picha.Ndani ya TOPOGRAFI Blanther (1892) alipendekeza mbinu iliyopangwa kwa ajili ya kutengeneza ukungu wa ramani za topografia za karatasi iliyoinuliwa. Mchakato ulihusisha kukata mistari ya kontua kwenye mfululizo wa mabamba ambayo yalipangwa.Matsubara (1974) wa Mitsubishi alipendekeza mchakato wa kijiografia na resini ya ugumu wa picha ili kuunda safu nyembamba zilizorundikwa kutengeneza ukungu wa kutupwa.PHOTOSCULPTURE ilikuwa mbinu ya karne ya 19 kuunda nakala halisi zenye sura tatu za vitu.Maarufu zaidi Francois Willeme (1860) aliweka kamera 24 katika safu ya duara na wakati huo huo kupiga picha ya kitu.Silhouette ya kila picha basi ilitumiwa kuchonga replica.Morioka (1935, 1944) alitengeneza uchongaji wa picha mseto na mchakato wa topografia kwa kutumia mwanga uliopangwa ili kuunda kwa njia ya picha mistari ya mchoro ya kitu.Mistari hiyo inaweza kutengenezwa kuwa karatasi na kukatwa na kupangwa, au kuonyeshwa kwenye nyenzo za kuchonga.Mchakato wa Munz (1956) ulitoa tena taswira ya pande tatu ya kitu kwa kuchagua kufichua, safu kwa safu, emulsion ya picha kwenye bastola inayoshusha.Baada ya kurekebisha, silinda imara ya uwazi ina picha ya kitu.

- Joseph J. Beaman
"Asili ya Uchapishaji wa Haraka - RP inatokana na tasnia inayokua kila wakati ya CAD, haswa, upande thabiti wa uundaji wa CAD.Kabla ya uundaji thabiti kuletwa mwishoni mwa miaka ya 1980, mifano ya pande tatu iliundwa na muafaka wa waya na nyuso.Lakini sio hadi uundaji wa uundaji dhabiti wa kweli ungeweza michakato ya ubunifu kama vile RP kuendelezwa.Charles Hull, ambaye alisaidia kupata Mifumo ya 3D mnamo 1986, alianzisha mchakato wa kwanza wa RP.Utaratibu huu, unaoitwa sterolithography, hujenga vitu kwa kuponya tabaka nyembamba mfululizo za resini fulani za kioevu zisizo na mwanga wa ultraviolet kwa leza ya nguvu ndogo.Kwa kuanzishwa kwa RP, mifano thabiti ya CAD inaweza kuwa hai ghafla ”.

Teknolojia zinazorejelewa kama Uundaji wa Uundaji Umbo Mango ndizo tunazotambua leo kama prototyping ya haraka, uchapishaji wa 3D au utengenezaji wa nyongeza: Swainson (1977), Schwerzel (1984) alifanya kazi katika upolimishaji wa polima inayohisi picha kwenye makutano ya miale miwili ya leza inayodhibitiwa na kompyuta.Ciraud (1972) alizingatiwa utuaji wa sumaku au utuaji wa kielektroniki na boriti ya elektroni, leza au plazima kwa ajili ya kufunika uso wa sintered.Haya yote yalipendekezwa lakini haijulikani ikiwa mashine za kufanyia kazi zilijengwa.Hideo Kodama wa Taasisi ya Utafiti wa Kiwanda ya Manispaa ya Nagoya alikuwa wa kwanza kuchapisha akaunti ya muundo thabiti uliotungwa kwa kutumia mfumo wa upigaji picha wa haraka wa photopolymer (1981).Mfumo wa kwanza kabisa wa uigaji wa haraka wa 3D unaotegemea Fused Deposition Modeling (FDM) ulitengenezwa Aprili 1992 na Stratasys lakini hataza haikutolewa hadi Juni 9, 1992. Sanders Prototype, Inc ilianzisha Printa ya 3D ya kompyuta ya mezani ya kwanza ya inkjet (3DP) kwa kutumia uvumbuzi kutoka Agosti 4,1992 (Helinski), Modelmaker 6Pro mwishoni mwa 1993 na kisha printa kubwa ya viwanda ya 3D, Modelmaker 2, mwaka wa 1997. Z-Corp ikitumia MIT 3DP poda ya kumfunga kwa Direct Shell Casting (DSP) iliyovumbuliwa 1993 ilianzishwa kwa soko mwaka 1995. Hata katika tarehe hiyo mapema teknolojia ilionekana kuwa na nafasi katika mazoezi ya utengenezaji.Azimio la chini, pato la chini la nguvu lilikuwa na thamani katika uthibitishaji wa kubuni, kutengeneza mold, jigs za uzalishaji na maeneo mengine.Matokeo yameongezeka kwa kasi kuelekea matumizi ya hali ya juu.Sanders Prototype, Inc. (Solidscape) ilianza kama mtengenezaji wa Uchapishaji wa Rapid Prototyping 3D na Modelmaker 6Pro kwa ajili ya kutengeneza mifumo ya tiki ya Thermoplas ya miundo ya CAD inatumia teknolojia ya Drop-On-Demand (DOD) ya nozzle moja ya inkjet.

Ubunifu unatafutwa kila wakati, ili kuboresha kasi na uwezo wa kukabiliana na matumizi ya uzalishaji wa wingi.Maendeleo makubwa ambayo RP hushiriki na maeneo husika ya CNC ni upataji huduma huria wa programu za kiwango cha juu ambao huunda mnyororo mzima wa zana wa CAD-CAM.Hii imeunda jumuiya ya watengenezaji wa kifaa cha res cha chini.Wanahobbyists hata wameingia kwenye miundo ya kifaa yenye athari ya leza inayohitaji sana

Orodha ya mapema zaidi ya RP Processes or Fabrication Technologies iliyochapishwa mwaka wa 1993 iliandikwa na Marshall Burns na inaeleza kila mchakato kwa kina sana.Pia inataja baadhi ya teknolojia ambazo zilikuwa vitangulizi vya majina kwenye orodha iliyo hapa chini.Kwa Mfano: Visual Impact Corporation ilizalisha kichapishi cha mfano kwa uwekaji wa nta na kisha kutoa leseni ya hataza kwa Sanders Prototype, Inc badala yake.BPM ilitumia inkjets na vifaa sawa.