Hvad er en 3D-hurtig prototype?

Skulptur af Michelangelo's David på størrelse med et skakstykke er en simpel sag til en computer, der bruger tredimensionel eller 3D, hurtig prototype (RP) -teknologi. På samme måde som en inkjetprinter producerer et todimensionalt billede fra en digitaliseret fil, kan hurtig 3D-prototeknologi gøre det samme med faktiske objekter til håndtering i det rigtige rum. At stole på adskillige teknikker, udstyr og materialer fungerer hurtige 3D-prototype-processer generelt fra computerstøttet drafting (CAD) -objekter til design eller fremstilling; de konstruerer dem ved at generere et lag materiale ad gangen, indtil der dannes en perfekt kopi. Denne konstruktion hjælper med at skabe et næsten ubegrænset antal komplekse former og genstande, hvilket revolutionerer design og produktionseffektivitet.

Prototype består generelt af tre aspekter: konstruering af modeller til fremstilling, produktgennemgang og forfining. Brugere omdanner computerskema direkte til prototyper. Design evalueres, før dyre produktionsprocesser begynder, og produktoverflader og finish kan testes.

Producenter kan tilpasse næsten utallige produktformer til masseproduktion eller kundetilpasning. Prototype iterationer eller variationer kan forbedres, så de passer efter gennemgang fra produktionshold eller kunder. Dette muliggør større fleksibilitet og lavere omkostninger ved produktudvikling sammenlignet med traditionel tidskrævende prototype med maskine eller hånd.

I det væsentlige henviser RP-processen til den automatiserede, additive konstruktion af et objekt; det vil sige, objekter oprettes ved at tilføje et lag, et pulver eller et flydende lag ad gangen, indtil et objekt dannes. Fremstillingen af ​​en hurtig 3D-prototype refererer til high-end fremstilling af præcisionsprodukter designet til tekniske specifikationer. Adskillige teknikker tillader konstruktion af dele, modeller og værktøjsmetode; disse kan omfatte stereolitografi, smeltet afsætningsmodellering, ultralydskonsolidering og selektiv lasersintring, blandt andre. Disse additive konstruktionsmetoder lager tværsnit med teknikker som lasersmeltning, væskehærdning, perling eller svejsning for at rumme specifikke materialer som harpikser eller folier. Brugen af ​​RP kan dramatisk skære ned på omkostninger i materialer og arbejde samt tid; modeller kan konstrueres inden for timer eller dage.

I mindre skala er 3D-udskrivning en almindelig teknik, der undertiden kaldes 3D-hurtig prototype-konstruktion. Denne operation bruger imidlertid en mindre desktopmaskine til design, men mangler den skematiske dimensionelle præcision eller materialets alsidighed i 3D-hurtige prototype-metoder, der anvendes til fremstilling. 3D-printerprocessen bruges typisk til oprettelse af kastemodeller til praktiske demonstrationer, mens mere komplekse RP-maskiner har værktøjsmønstre til at hjælpe selve produktionsprocessen. Derudover kan 3D-printere kun tilbyde et par materialemuligheder, mens RP kan betjene snesevis af materialer, såsom harpikser og fotopolymerer, til at duplikere produktionsmaterialer som termoplast.

Hurtig prototype kan have langsigtede konsekvenser for industrien på samme måde som samlebåndet revolutionerede fremstillingen. Traditionelt falder produktionsomkostningerne med tiden over produktlinjens levetid. Med hurtig prototype er omkostningerne til at producere kun et par enheder ikke anderledes end omkostningerne til at producere tusinder. Selvom dette kan hjælpe med at lette mindre produkttællinger til brugerdefinerede ordrer, er de potentielle virkninger af denne betingelse for, hvordan stordriftsfordele forstås, ukendte. Fremstilling med hurtig 3D-prototeknologi kan fortsætte med at smelte design- og produktionstrin til mere effektive processer.