Hva er en 3D Rapid Prototype?

Å skulpturere Michelangelos David på størrelse med et sjakkverk er en enkel sak for en datamaskin som bruker tredimensjonal, eller 3D, hurtig prototype (RP) -teknologi. På samme måte som en blekkskriver produserer et todimensjonalt bilde fra en digitalisert fil, kan 3D-prototeknologi for hurtig teknologi gjøre det samme med faktiske objekter for håndtering i virkelig rom. Med å stole på en rekke teknikker, utstyr og materialer, fungerer 3D-prototype-prosesser generelt fra datastyrte tegneobjekter (CAD) for design eller produksjon; de konstruerer dem ved å generere ett lag av gangen til en perfekt kopi dannes. Denne konstruksjonen hjelper til med å skape et nesten ubegrenset antall komplekse former og gjenstander, noe som revolusjonerer design og produksjonseffektivitet.

Prototyping består generelt av tre aspekter: konstruksjon av modeller for fremstilling, produktgjennomgang og foredling. Brukere forvandler datamaskinskjema direkte til prototyper. Design blir evaluert før kostbare produksjonsprosesser begynner, og produktflater og finish kan testes.

Produsenter kan tilpasse nesten utallige produktformer for masseproduksjon eller kundetilpasning. Prototype iterasjoner, eller variasjoner, kan foredles slik at de passer etter gjennomgang fra produksjonsteam eller kunder. Dette tillater større fleksibilitet og lavere kostnader ved produktutvikling, sammenlignet med tradisjonell tidkrevende prototyping med maskin eller hånd.

I hovedsak refererer RP-prosessen til den automatiserte, additive konstruksjonen av et objekt; det vil si at objekter opprettes ved å legge til ett ark, et pulver eller et flytende lag av gangen til det blir dannet et objekt. Fremstillingen av en hurtig 3D-prototype refererer til high-end produksjon av presisjonsprodukter designet for tekniske spesifikasjoner. Tallrike teknikker tillater konstruksjon av deler, modeller og verktøy; disse kan omfatte stereolitografi, smeltet avsetningsmodellering, ultralydkonsolidering og selektiv lasersintring, blant andre. Disse additive konstruksjonsmetodene lager tverrsnitt med teknikker som lasersmelting, væskeherding, vulst eller sveising for å imøtekomme spesifikke materialer som harpikser eller folier. Bruken av RP kan dramatisk kutte kostnader i materialer og arbeidskraft, så vel som tid; modeller kan konstrueres i løpet av timer eller dager.

I mindre skala er 3D-utskrift en vanlig teknikk som noen ganger kalles 3D-hurtig prototypekonstruksjon. Denne operasjonen bruker imidlertid en mindre stasjonær maskin for design, men mangler den skjematiske dimensjonsnøyaktigheten eller materialets allsidigheten til 3D-hurtige prototype-metoder som brukes i produksjonen. 3D-skriverprosessen brukes vanligvis for å lage kast-modeller for praktiske demonstrasjoner, mens mer komplekse RP-maskiner har verktøy for å hjelpe selve produksjonsprosessen. I tillegg kan 3D-skrivere bare tilby noen få materialalternativer, mens RP kan betjene dusinvis av materialer, for eksempel harpiks og fotopolymerer, for å duplisere produksjonsmaterialer som termoplast.

Rask prototyping kan ha langsiktige konsekvenser for industrien på samme måte som samlebåndet revolusjonerte produksjonen. Tradisjonelt synker produksjonskostnadene med tiden over produktlinjens levetid. Med rask prototyping er kostnadene for å produsere bare noen få enheter ikke annerledes enn kostnadene for å produsere tusenvis. Selv om dette kan bidra til å lette mindre produktantall for tilpassede bestillinger, er de potensielle effektene av denne tilstanden på hvordan stordriftsfordeler forstås ukjent. Produksjon med hurtig 3D-prototeknologi kan fortsette å smelte design og produksjonsstadier til mer effektive prosesser.