3D ПЕЧАТЬ — УЛУЧШЕНИЕ КАЧЕСТВА ПОДГОТОВКИ ПРОИЗВОДСТВА
Запуск производства вновь разработанных изделий/узлов несет за собой ряд проблем, которые ведут к увеличению финансовых и временных затрат. Такими проблемами является отсутствие собираемости узлов, детали узлов оказываются не технологичными, а порой вообще отсутствует техническая возможность изготовление деталей. Все это приводит к возникновению необходимости переработки конструкторской документации, доработке изделий, находящихся в производстве, дополнительным расходам на материалы для изготовления деталей с измененной конструкцией. Изготовление опытного образца затягивается на долгие годы, расходы на его изготовления растут в разы — все это приводит к торможению развития технологий.
Основой правильной организации производства новых, перспективных изделий, узлов и механизмов является грамотно построенная система подготовки производства. Основным этапом которой является разработка конструкторской документации так, чтобы объем изменений конструктива изделий при запуске опытных партий снизить к нулю.
Помочь добиться таких результатов поможет внедрения систем быстрого прототипирования.
Система быстрого прототипирования
Быстрое прототипирование (RP — Rapid Prototyping) — система, позволяющая за короткое время с минимальными расходами получать физические функциональные модели деталей, разработанных или переработанных конструктором. Для получения физических моделей используются 3Д данные систем автоматизированной разработки (САПР — CAD). Простыми словами конструктор создает или перерабатывает деталь и изготавливает ее прототип с помощью аддитивных технологий на 3D принтере.
Используемое в широком спектре отраслей, быстрое прототипирование позволяет эффективно и оперативно превращать инновационные идеи в успешную конечную продукцию, готовую к серийному производству.
Основополагающим фактором является то, что для получения опытного образца больше не требуется изготовления дорогостоящей оснастки, использования дорогостоящих материалов. Теперь возможно изготовить опытный образец из пластика и проверить его функциональные свойства прямо на столе конструктора.
Этапы быстрого прототипирования
Процесс быстрого прототипирования для оперативного получения образца нового изделия и проверки его функциональных свойств можно разделить на несколько этапов:
- Получение CAD модели, если сказать простым языком, получение электронной 3Д модели нового изделие. Данный этап реализуется с помощью разработки 3D модели изделия конструктором в САПР. Вторым путем реализации этого этапа является оцифровка имеющегося изделия с помощью 3D сканера с полседующей переработкой или доработкой цифровой модели в САПР конструктором. Второй путь используется при необходимости создания аналога имеющегося изделия при отсутствии конструкторской документации на него.
- Вторым этапом является построение физической модели на основе данных цифровой. Для этого процесса используется устройства для 3Д печати, называемые 3D принтеры. На основе цифровой модели программное обеспечение 3Д принтера разделяет модель на слои, генерирует G-код, путем которого управляется процесс «выращивания» готового прототипа. В течении короткого времени (от 1 часа) вы получаете физический образец вашей разработки и можете преступить к оценке его функциональности и принимать решения о возможных доработках и запуску в производство.
Приемущества использования быстрого прототипирования
- Быстрое и эффективное распространение конструкторских идей
- Эффективную проверку соответствия, формы и функциональности конструкции
- Сокращение сроков выполнения НИОКР и расходов на ввод новых изделий в промышленное производство
- Возможность проведения оперативных испытаний свойств изделий для разработки новых материалов и получения новых свойств продукции
- Уменьшение числа ошибок в конструкции продукции и более высокое качество конечных изделий
Технологии быстрого прототипирования
На сегодняшний день в мире разработано множество способов получения физических трехмерных тел, но принцип всех технологий связан с аддитивным методом, то есть послойным построением.
При изготовлении прототипов изделий зарекомендовали себя (по соотношению цена-качество, функционал) следующие технологии:
- FDM/FFF — Послойное наплавление пластика. Fused Filament Fabrication — Производство методом наплавления нитей). Данная технология является самой распространенной технологией в сфере создания прототипов, это обусловлено простотой технологии и низкой стоимостью оборудования при достаточном качестве поверхности. Способ основан на принципе послойного нанесения расплавленного пластика по контуру модели. Сегодня возможно печатать данным способом с толщиной слоя от 10 мкм (0.01 мм) и точностью позиционирования головки 15 мкм (0,015 мм) Данный метод имеет ограничение по минимальной толщине стенки — то есть ваше изделие должно быть больше диаметра сопла печатающей головки. Минимальным диаметром сопла является 0,25 мм. Еще одним отрицательным факторомтехнологии является наличие усадки материала при остывании, что требует учитывать процент усадки при проектировании.
видео технологии
2. SLA — Селективное лазерное сканирование. Данный метод позволяет получить модели ювелирной точности любой толщины. При использовании такой технологии усадка материала отсутствует.
Метод основан на послойной полимеризации смолы в твердое состояние под действием луча лазера. Луч лазера засвечивает участки модели на основании цифровой 3Д модели. При необходимости создания прототипа небольшого размера, с высокими требованиями по точности — данная технология является лучшим выбором.
3. DLP Digital Light Processing (цифровая обработка света) — отлично зарекомендовавшая себя технология, основанная на принципе засвета изображения слоя модели и полимеризации материала под действием световых волн проектора. Данная технология имеет самую высокую скорость печати, а также такую же высокую точность как SLA.
Примеры быстрого прототипирования 3D Бюро | GOPRINTERS.RU
Прототип корпуса датчика (метод FDM)
Прототип крышки корпуса (метод FDM)
Прототип корпуса воздушного инжектора (метод SLA)
Специалисты 3D БЮРО | GOPRINTERS.RU грамотно помогут выбрать оптимальный комплект оборудования, проведут внедрение, наладку оборудования, а также проведут обучение ваших специалистов, что позволит вашей компании успешно использовать систему быстрого прототипирования и значительно поднять качество подготовки производства на высокий уровень
Рейтинг 3D БЮРО | GOPRINTERS.RU 3D Принтеров для быстрого прототипирования:
Рейтинг 3D БЮРО | GOPRINTERS.RU 3D Сканеров для быстрого прототипирования:
3D принтер Ultimaker 3
