Jakie są różne typy szybkiego prototypowania?
Szybkie prototypowanie to rodzina procesów wytwarzania przyrostowego wykorzystywanych do składania modeli prototypowych. Procesy te są znane jako metody addytywne, ponieważ materiał jest dodawany do modelu podczas budowy, a nie odcinany od bryły. Członkowie tej rodziny w powszechnym użyciu obejmują selektywne spiekanie laserowe (SLS), stereolitografię (SLA) i drukowanie trójwymiarowe (3D) (3DP). Wytwarzanie obiektów laminowanych (LOM), modelowanie z topieniem (FDM) i topienie wiązką elektronów (EBM) również należą do najczęściej spotykanych procesów szybkiego prototypowania. Wszystkie te procesy są zautomatyzowane i wykonywane przez maszynę kontrolowaną przez komputery odczytujące dane z modeli prototypu wspomaganego komputerowo (CAD).
Prototypowanie to praktyka budowania modeli nowych produktów lub zmian istniejących produktów przed ostatecznym zatwierdzeniem i produkcją na pełną skalę. Ten proces umożliwia projektantom i programistom ocenę ich projektów, identyfikację błędów lub pominięć oraz przedstawienie koncepcji wszystkim zainteresowanym stronom. Zrozumiałe, że prototypowanie jest kluczową częścią każdego procesu projektowania, często zwracając znaczne oszczędności czasu i budżetu. Szybkie prototypowanie jest jedną z bardziej popularnych metod budowy modeli prototypowych. Proces jest addytywny, co oznacza, że używane maszyny dodają materiał do modelu w miarę postępu budowy, w przeciwieństwie do procesów odejmowania, które odcinają materiał od pustego bloku.
Istnieje kilka różnych powszechnie stosowanych technik szybkiego prototypowania, które wykorzystują metale, tworzywa termoplastyczne i fotopolimery do stopniowego tworzenia prototypu warstwa po warstwie od zera. Jednym z bardziej popularnych z nich jest selektywne spiekanie laserowe (SLS), które wykorzystuje laser o dużej mocy z dwutlenkiem węgla do stopienia proszku z tworzywa sztucznego, ceramiki lub szkła w gotowy model. Laser działa we wzorze, który dokładnie naśladuje model CAD przechowywany w sterowniku komputera maszyny, zmieniając proszek w ciało stałe. Bezpośrednie spiekanie laserowe metali (DMLS) jest podobnym procesem, który wykorzystuje proszki metali.
Innym często stosowanym procesem szybkiego prototypowania, który działa w podobny sposób, jest stereolitografia. W tym procesie wykorzystuje się laser ultrafioletowy (UV), który przemieszcza się przez zbiornik żywicy fotopolimerowej opracowanej do utwardzania lub utwardzania pod wpływem promieniowania UV. Gdy laser śledzi kształt zapisany w pliku CAD, żywica zestala się, stopniowo budując prototypowy model. Jednym z najbardziej znaczących najnowszych osiągnięć w szybkim prototypowaniu jest trójwymiarowy (3D) proces drukowania, który obejmuje drukarkę atramentową, która układa kolejne warstwy sproszkowanej żywicy i spoiwa w celu stopniowego budowania pożądanego kształtu. Istnieje również kilka innych procesów stosowanych w szybkim prototypowaniu, które, choć cechują się subtelnymi różnicami procesowymi, wszystkie mają tę samą progresywną, addytywną technikę budowania modeli.