Szybkie prototypowanie z użyciem drukarek 3D

Szybkie prototypowanie z użyciem drukarek 3D

Jedną z głównych przyczyn, dla których powstała technologia druku 3D była potrzeba szybkiego przygotowywania różnego rodzaju prototypów w wielu branżach. Dziś druk 3D wykorzystywany jest powszechnie. I to nie tylko do tworzenia prototypów, ale i finalnych produktów.

Szybkie prototypowanie definicja

Szybkie prototypowanie to szybkie wytwarzanie fizycznej części, modelu lub zespołu przy użyciu komputerowego projektowania 3D (CAD). Tworzenie części, modelu lub zespołu zwykle kończy się za pomocą wytwarzania przyrostowego lub bardziej powszechnie znanego jako drukowanie 3D.

Szybkie prototypowanie przy użyciu selektywnego topienia laserowego tam, gdzie projekt ściśle pasuje do proponowanego gotowego produktu, mówi się, że jest to prototyp o wysokiej wierności, w przeciwieństwie do prototypu o niskiej wierności, w którym istnieje wyraźna różnica między prototypem a produktem końcowym.

Co to jest prototyp?

Prototyp jest bardzo zbliżony do późniejszego produktu produkowanego masowo. Konieczne są tutaj wyższe wymagania dotyczące tolerancji i poziomu szczegółowości.

Jak działa szybkie prototypowanie?

Szybkie prototypowanie (RP) obejmuje różnorodne technologie produkcyjne, chociaż większość wykorzystuje warstwowe wytwarzanie przyrostowe. Jednak inne technologie stosowane w RP obejmują obróbkę z dużą prędkością, odlewanie, formowanie i wytłaczanie.

Chociaż wytwarzanie przyrostowe jest najpowszechniejszym procesem szybkiego prototypowania, do tworzenia prototypów można również wykorzystać inne, bardziej konwencjonalne procesy.

Te procesy obejmują:

  • Subtraktywne – w którym blok materiału jest rzeźbiony w celu uzyskania pożądanego kształtu za pomocą frezowania, szlifowania lub toczenia.
  • Ściskanie – w którym półstały lub ciekły materiał jest wciskany w pożądany kształt przed zestaleniem, na przykład przez odlewanie, spiekanie ściskające lub formowanie.

Wykorzystanie szybkiego prototypowania

Jednym w ważnych etapów projektowania produktów jest właśnie prototypowanie przedmiotów. Prototyp, który powstaje dzięki technologii druku 3D może być testowany w celu wykrycia różnego rodzaju mankamentów. Wszystko po to, aby ostatecznie wyprodukować produkt finalnych pozbawiony wszystkich tych wad. Jeszcze kilkanaście lat temu tworzenie prototypów było dość problematyczne. Przede wszystkim ze względu na wysokie koszty. Do tego dochodził dość długi czas potrzeby na stworzenie prototypu. Druk 3D stworzył możliwość szybkiego prototypowania. Jest dużo tańsze i szybsze. Ponadto daje wiele możliwości. Dzięki drukowi 3D możliwe jest tworzenie prototypów zarówno prostych, jak i tych bardziej skomplikowanych. Nie może zatem dziwić, że druk 3D wykorzystywany jest w wielu branżach przemysłowych.

Istota szybkiego prototypowania

Jedną z najważniejszych zalet szybkiego prototypowania dzięki drukowi 3D jest znaczne przyspieszenie tworzenia prototypów. Oznacza to również możliwość zaoszczędzenia niemałych środków finansowych przez firmy i instytucje zajmujące się tworzeniem prototypów. Ważne jest także to, że szybkie prototypowanie 3D daje możliwości szybkiego przetestowania prototypu. W przypadku tradycyjnych metod prototypowania było to często wręcz niemożliwe lub mało opłacalne. Dla wielu przedsiębiorstw jest to również kwestia bezpieczeństwa. Dzięki drukowi 3D mogą one same tworzyć prototypy. Nie muszą zlecać tego zewnętrznym podmiotom. To ogranicza możliwość wycieku ważnych informacji dotyczących prototypów i planowanych produktów.

Technologie prototypowania w druku 3D

W procesie szybkiego prototypowania wykorzystywane są różne technologie. Mowa tu przede wszystkim o technologii SLA oraz technologii FDM. Częściej stosowana jest technologia FDM. Głównie dlatego, że jest ona tania w zastosowaniu. Do tworzenia prototypów wykorzystuje tworzywa plastikowe, ABS lub PLA. W przypadku druku 3D materiał ten określany jest jako filament. Wprowadzany jest do głowicy drukarki, gdzie poddawany jest działaniu wysokiej temperatury. W wyniki tego zaczyna się topić i przybierać formę półpłynną. W takiej formie wyciskany jest przez dyszę drukarki na stół roboczy. Materiał nanoszony jest warstwa po warstwie, aż do uzyskania oczekiwanego kształtu. Po krótkim czasie forma twardnieje, a tak stworzony prototyp jest gotowy do użycia.

Wirtualne prototypowanie

Twój produkt jest zdigitalizowany za pomocą programów CAD lub 3D. To nie tylko pierwsza wizualizacja pomysłu, ale także podstawa do pierwszych kroków w szybkim prototypowaniu, np. Tworzenie modelu koncepcyjnego z wykorzystaniem druku 3D.

Szybkie prototypowanie z wykorzystaniem druku 3D to przede wszystkim oszczędność pieniędzy i czasu. Jednak co ważne, tak stworzone prototypy cechuje także wysoka jakość. Są wytrzymałe i odporne na działanie wysokich temperatur i różnego rodzaju środków chemicznych. Wszystko wskazuje na to, że technologia ta z roku na rok będzie rozwijać się coraz prężniej i szybciej.

Czytaj także: Drukarka 3D klasy premium

Zobacz także

Dlaczego nie da się odkleić wydruku 3D?

materiały do drukarki 3D, jakich materiałów można używać do drukarki 3D

Jakie materiały mogą być używane w druku przestrzennym?