Cos'è un modello prototipo rapido?

Un modello di prototipo rapido è in genere una parte di plastica o metallo creata da un disegno di computer, che consente a un cliente di rivedere un prodotto in fase di sviluppo.A partire dalla fine del XX secolo, è stato sviluppato un software che ha permesso ai progettisti di creare disegni tridimensionali (3D).Lo sviluppo parallelo di attrezzature che potrebbe creare strutture fisiche da questi disegni ha portato al business della modellazione rapida.

La progettazione di una parte che utilizza il software 3D inizia con un disegno concettuale di una parte desiderata.Un designer può prendere questo disegno e creare un modello 3D basato su software, che consente di visualizzare una parte da diversi angoli o orientamenti.Questo software può anche smontare praticamente la parte per mostrare a un cliente come può verificarsi l'assemblaggio in un impianto industriale.La progettazione del software include spesso la capacità di testare la parte in diverse condizioni di stress o impatto per stimare i guasti delle parti o i difetti di progettazione.

Lo sviluppo del modello di prototipo rapido è diventato una realtà con l'introduzione di stampanti 3D.Diverse tecnologie diverse si sono evolute alla fine del XX secolo, ma tutte erano collegate ai programmi di design assistito da computer (CAD) che hanno creato modelli di software.Tutte le stampanti 3D utilizzano una tecnica di costruzione di successivi strati di plastica o metalli in sequenza per creare un campione fisico della parte.

Un tipo di stampante utilizzava una polvere fine all'interno di un mobile della stampante.Il software per computer ha trasformato il disegno in migliaia di strati estremamente fini, come affettare l'immagine estremamente sottile.La stampante ha spruzzato un legante chimico sulla polvere a forma di strato più basso.La polvere è stata quindi mescolata su questo strato e il vassoio piatto ha abbassato una piccola quantità.Sono stati aggiunti lo strato successivo di legante e polvere, e così via, fino a quando non è stata fatta una parte 3D.A seconda della complessità della parte, la stampante potrebbe dover funzionare per giorni per completare un campione.

Un altro tipo di stampante modello di prototipo rapido ha utilizzato una plastica fusa.Un ugello ha posizionato piccoli punti del materiale fuso sul vassoio della stampante in strati successivi per costruire una parte.Queste parti erano spesso utilizzabili direttamente dalla macchina, perché gli strati di plastica formavano un prototipo di plastica solida.Questo è stato un miglioramento rispetto ad alcune stampanti in polvere, che hanno creato parti che potevano essere gestite, ma potrebbero non essere abbastanza forti per il test o l'uso effettivo.

Un processo chiamato sinterizzazione metallica potrebbe anche creare un modello di prototipo rapido.Un metallo come alluminio o rame con un punto di fusione relativamente basso potrebbe essere usato in una stampante 3D in modo simile a una plastica fusa.La parte metallica finita spesso non richiedeva ulteriore elaborazione e poteva essere utilizzata direttamente dalla macchina per test o ulteriori sviluppi.

Molti prodotti nel 21 ° secolo erano completamente progettati nel software CAD, rendendo l'immagine virtuale un modello di prototipo rapido, senza ilNecessità di creare un campione fisico.Ciò è diventato comune per grandi macchinari industriali, aeromobili e veicoli di grandi dimensioni come navi.Molte parti erano troppo grandi per creare prototipi separati o avrebbero ritardato lo sviluppo finale del prodotto.

Gli ingegneri hanno sviluppato test software che potrebbero simulare condizioni di test reali, che hanno eliminato la necessità di test prototipo.Il primo aereo commerciale è stato progettato in questo modo alla fine del XX secolo.Un aereo a reazione commerciale è stato costruito interamente su un computer, passando da un design direttamente a un aereo capace di volo senza prototipi intermedi.