cos'è la prototipazione rapida？

La prototipazione rapida (rp) è anche nota come produzione di prototipazione rapida (giri/min).

La prototipazione rapida è nata alla fine degli anni '80 ed è una tecnologia di produzione ad alta tecnologia basata sul metodo dell'accumulo di materiale.È considerato un risultato importante nel campo della produzione negli ultimi 20 anni.

Integra ingegneria meccanica, cad, tecnologia di reverse engineering, tecnologia di produzione a strati, tecnologia di controllo numerico, scienza dei materiali e tecnologia laser.

Può trasformare automaticamente, direttamente, rapidamente e con precisione le idee di progettazione in prototipi con determinate funzioni o parti prodotte direttamente, in modo da fornire un metodo di realizzazione ad alta efficienza e basso costo per la prototipazione delle parti e la verifica di nuove idee di progettazione.

Cioè, la tecnologia di prototipazione rapida consiste nell'utilizzare dati cad tridimensionali, attraverso la macchina di prototipazione rapida, strato dopo strato di materiali vengono accumulati in un prototipo solido.

Che tu lavori in modo indipendente o come membro di un team, l'azione rapida è la chiave.Questo è il motivo per cui si sostiene la prototipazione rapida, un processo di progettazione che include ideazione, prototipazione e test.Può aiutare i progettisti a scoprire e verificare rapidamente le loro idee migliori.

Principi di base della prototipazione rapida

Prototipazione rapida tecnologia è un termine generico per prototipi di prodotto realizzati con il principio della stratificazione discreta.Il suo principio è:

→ modello CAD tridimensionale del prodotto

→ processo discreto stratificato e impilare le materie prime strato per strato secondo le informazioni geometriche del piano discreto

→ generare un modello solido.

Questa tecnologia integra la tecnologia informatica, la tecnologia di elaborazione laser e la nuova tecnologia dei materiali.

Si basa sul software CAD per stabilire un modello solido tridimensionale nel computer e dividerlo in una serie di informazioni geometriche piane per controllare la direzione di scansione e la velocità del raggio laser.Le materie prime vengono lavorate selettivamente strato per strato mediante incollaggio, sinterizzazione, polimerizzazione o reazione chimica, in modo da costruire rapidamente un modello solido del prodotto.

Vantaggi della prototipazione rapida

Tecnologia di prototipazione rapida rompe la tradizionale modalità di lavorazione delle parti di 'pezzo grezzo→taglio→prodotto finito', creando un precedente per la realizzazione di parti senza l'utilizzo di strumenti, ed è un metodo di lavorazione sovrapposto a strato sottile senza precedenti.Rispetto ai metodi di taglio tradizionali, la prototipazione rapida presenta i seguenti vantaggi:

(1) Le superfici a forma libera e le parti più complesse possono essere prodotte rapidamente, come scanalature, spalle e parti cave nelle parti, il che riduce notevolmente i costi di sviluppo e il ciclo di sviluppo di nuovi prodotti.

(2) Appartiene alla lavorazione senza contatto, che non richiede utensili e dispositivi necessari per il taglio della macchina utensile e non ha influenza sull'usura dell'utensile e sulla forza di taglio.

(3) Nessuna vibrazione, rumore e scarti di taglio.

(4) È possibile realizzare una produzione completamente automatizzata durante la notte.

(5) L'efficienza di elaborazione è elevata e il modello solido e lo stampo del prodotto possono essere prodotti rapidamente.

Introduzione al modello di prototipazione rapida

A.I modello di prototipazione rapida richiede la rapida costruzione di un prototipo di software eseguibile al fine di comprendere e chiarire i problemi, in modo che sviluppatori e utenti possano raggiungere un consenso e infine sviluppare prodotti software che soddisfino il cliente in base alle esigenze del cliente determinate.

B. Il modello di prototipazione rapida consente un'analisi preliminare piuttosto che completa e la definizione dei requisiti del software nella fase di analisi dei requisiti, nonché la progettazione e lo sviluppo rapidi di un prototipo del sistema software, che mostri agli utenti tutte o parte delle funzioni e delle prestazioni del software per essere sviluppato.

C.L'utente testa e valuta il prototipo e fornisce suggerimenti specifici per il miglioramento per arricchire e perfezionare i requisiti del software.Gli sviluppatori modificano e migliorano il software di conseguenza, finché l'utente non è soddisfatto e approvato, completano l'implementazione, il test e la manutenzione del software.

Vantaggi del modello di prototipazione rapida:

• I vantaggi del modello sono la riduzione dei rischi di sviluppo causati da requisiti software poco chiari.

discordanza:

• La tecnologia e gli strumenti di sviluppo selezionati potrebbero non essere in linea con lo sviluppo mainstream;

• Una struttura del sistema rapidamente stabilita unita a continue modifiche può portare a una bassa qualità del prodotto;

Si può vedere dalla descrizione di cui sopra.Il metodo di prototipazione rapida è un metodo comunemente utilizzato quando i requisiti non sono chiari.

Breve descrizione del modello di prototipazione rapida

Il prototipo si riferisce al modello originale che simula un determinato prodotto, che viene spesso utilizzato in altri settori.Il prototipo nello sviluppo del software è una prima versione eseguibile del software, che riflette le caratteristiche importanti del sistema finale.

Il modello di prototipazione rapida è anche chiamato modello prototipo, che è un'altra forma del modello incrementale;costruisce un prototipo prima di sviluppare il sistema reale, e gradualmente completa lo sviluppo dell'intero sistema sulla base del prototipo.

Il primo passo del modello di prototipazione rapida è costruire un prototipo rapido per realizzare l'interazione tra il cliente o il futuro utente e il sistema.L'utente o il cliente valuta il prototipo e perfeziona ulteriormente le esigenze del software da sviluppare.

Adattando gradualmente il prototipo per soddisfare le esigenze del cliente, lo sviluppatore può determinare quali sono le reali esigenze del cliente;il secondo passaggio consiste nello sviluppo di un prodotto software di cui il cliente sia soddisfatto in base al primo passaggio.

Dove viene utilizzato il metodo di prototipazione rapida?

Usa la prototipazione rapida per realizzare uno stampo principale e cera fusa, gomma siliconica, resina epossidica, poliuretano e altri materiali morbidi per formare uno stampo morbido.Ad esempio, il materiale misto di metallo e resina epossidica è colloidale a temperatura ambiente e può essere colato e indurito a temperatura ambiente, quindi è particolarmente adatto per replicare stampi.

La durata dello stampo ad iniezione realizzato con questo materiale sintetico può raggiungere i 50-5000 pezzi.Quando si utilizza la gomma siliconica indurente a temperatura ambiente per realizzare stampi a iniezione, la durata è generalmente di soli 10-25 pezzi.Quando si utilizzano stampi in gomma siliconica vulcanizzata per colate a basso punto di fusione, la durata dello stampo è generalmente di 200-500 pezzi.

Utilizzando la prototipazione rapida per realizzare stampi master o stampi morbidi combinati con processi tradizionali come fusione a cera persa, fusione di precisione in ceramica, elettroformatura, spruzzatura a freddo, ecc., è possibile realizzare stampi rigidi, che possono produrre parti in plastica o metallo in lotti.Gli stampi duri di solito hanno buone prestazioni di lavorazione, possono essere parzialmente tagliati per ottenere una maggiore precisione e possono essere incorporati in inserti, componenti di raffreddamento e canali di masterizzazione.

(1) Lo stampo in silicone utilizza il prototipo come parte originale e viene colato con gomma siliconica vulcanizzata per fabbricare direttamente lo stampo in gomma siliconica e poiché la gomma siliconica ha un angolo di sformo invertito e una parte con una scanalatura profonda, la produzione può essere completato e il casting può essere completato.Tiralo fuori direttamente, il che è unico rispetto ad altri stampi.

Il processo è:

→ realizzare un prototipo, trattando la superficie del prototipo per fargli avere una buona rugosità superficiale

→ fissaggio del prototipo e del telaio dello stampo, applicando un distaccante sulla superficie del prototipo

→ posizionare la miscela di gomma siliconica nel dispositivo sottovuoto, eliminare le bolle d'aria, versare la miscela di gomma siliconica per ottenere un indurimento di gomma siliconica per stampi in gomma siliconica

→ tagliare la gomma siliconica lungo la superficie di separazione ed estrarre il prototipo per ottenere la gomma siliconica.Se si riscontra che lo stampo presenta qualche difetto, può essere riparato con nuova gomma siliconica.

(2) Stampo composito in resina Questo metodo si basa sul composito di resina epossidica liquida e materiali organici o inorganici come materiale di matrice e su un metodo di realizzazione dello stampo basato sul prototipo.Il processo è:

→produzione di prototipi e trattamento superficiale-progettazione e produzione di telaio per stampi

→ selezione e progettazione della superficie di separazione

→ distaccante a pennello (compresa la superficie di divisione) sulla superficie del prototipo

→ pennello resina gel coat.

Lo scopo è prevenire l'attrito, la collisione, l'invecchiamento atmosferico e la corrosione media della superficie dello stampo, in modo che lo stampo sia sicuro e affidabile nell'uso effettivo.Fusione dello stampo concavo: quando lo stampo concavo è completato, viene invertito e sono necessarie anche la superficie del prototipo e la superficie di divisione.

Applicare uniformemente l'agente distaccante e la resina gel coat una volta che lo stampo è stato separato e lo stampo versato a temperatura ambiente sarà sostanzialmente polimerizzato e modellato in 1-2 giorni, ovvero lo stampo può essere diviso, il prototipo può essere estratto, e lo stampo può essere riparato.

Rispetto alle resine metalliche con elevata resistenza al calore e all'usura, le resine epossidiche indurite a temperatura ambiente spesso non soddisfano i requisiti.Per questo motivo è necessario utilizzare prima resine epossidiche indurite ad alte temperature.

Questo è destinato a causare problemi per i prototipi realizzati con resina fotosensibile.Poiché inizia ad ammorbidirsi a 70-80, per questo è necessario un nucleo di transizione.Resina epossidica, gesso, gomma siliconica, poliuretano, ecc. Sono comunemente usati come anime di stampi di transizione e le anime di stampi in gesso e gomma siliconica sono più comuni.

Questo tipo di tecnologia di produzione di stampi in resina epossidica ha le caratteristiche di un processo semplice, alta conducibilità dello stampo, superficie di stampaggio ad alta resistenza e non lavorata ed è adatto per stampi di rifrazione plastica, stampi per trafilatura, film blister e stampi per formatura di schiuma poliuretanica.

(3) Lo stampo a spruzzo ad arco si basa sul prototipo.Il metallo fuso viene completamente atomizzato e spruzzato sulla superficie dello stampo campione a una certa velocità per formare la superficie della cavità dello stampo.Il supporto è riempito con materiali compositi e viene utilizzata resina epossidica caricata con alluminio o silicone.Il supporto in gomma separa il guscio dal prototipo per ottenere uno stampo preciso e aggiunge un sistema di iniezione e un sistema di raffreddamento, ecc., Insieme alla struttura dello stampo per formare uno stampo a iniezione.

È caratterizzato da un processo semplice e da un ciclo breve;si formano contemporaneamente i modelli fini della cavità e della superficie;elimina la necessità di processi costosi e dispendiosi in termini di tempo come l'imbutitura nella tradizionale lavorazione degli stampi e il trattamento termico della lavorazione CNC e non richiede lavorazione;la precisione delle dimensioni dello stampo è elevata, il ciclo viene ridotto e il costo viene risparmiato.

(4) Il processo dello stampo per cavità di colata in ceramica legato chimicamente:

→ utilizzare il sistema di prototipazione rapida per realizzare uno stampo principale

→ colata di materiali morbidi come gomma siliconica, resina epossidica, poliuretano, ecc. per formare uno stampo morbido

→ rimuovere lo stampo principale, nello stampo morbido Colata di ceramica legata chimicamente (CBC, materiale composito a base ceramica. materiale) cavità

→ indurimento della cavità CBC a 205 ℃

→ lucidare la superficie della cavità

→ aggiunta di uno stampo ad iniezione per la produzione di piccoli lotti come un sistema di colata e un sistema di raffreddamento.

La durata di questa cavità ceramica legata chimicamente è di circa 300 pezzi.

(5) Utilizzare uno stampo in ceramica o in gesso per fondere l'acciaio per stampaggio a iniezione o la cavità di ferro.Il processo è:

→ utilizzare il sistema di prototipazione rapida per realizzare lo stampo principale

→ versare materiali morbidi come gomma siliconica, resina epossidica, poliuretano per formare uno stampo morbido

→ rimuovere lo stampo principale

→ nella colata di stampi in ceramica o gesso in stampi morbidi-colata, lucidatura superficiale cavità in acciaio o ferro-lavorazione sistema di colata e sistema di raffreddamento, ecc.

→ stampo ad iniezione per la produzione in serie.

Il vantaggio della colata in stampo ceramico è che l'attrezzatura di processo è semplice e lo stampo ottenuto ha un'eccellente riproducibilità, rugosità superficiale ridotta ed elevata precisione dimensionale.È particolarmente adatto per la produzione di piccoli lotti di parti, la produzione di formatura integrale di parti di forma complessa, la produzione di utensili e stampi e la formatura di materiali di lavorazione maschio.

(6) Metodo di microfusione per la produzione di stampi in ferro e acciaio

①Solo il processo di realizzazione di un singolo pezzo di cavità in ferro e acciaio è:

→ utilizzare il sistema di prototipazione rapida per realizzare lo stampo principale

→ immergere lo stampo principale nel liquido di sabbia ceramica per formare il guscio dello stampo

→ solidificare il guscio dello stampo nel forno e bruciare lo stampo principale

→ preriscaldare lo stampo master nel forno Mantello dello stampo caldo

→ colata di acciaio o cavità di ferro nel guscio dello stampo

→ lucidatura della superficie della cavità e aggiunta dello stampo ad iniezione per la produzione in serie come il sistema di colata e il sistema di raffreddamento.

②Il processo di produzione di più cavità ferro-acciaio è:

→ utilizzando il sistema di prototipazione rapida per realizzare lo stampo principale

→ spruzzatura con superficie metallica o materiale sintetico a base di alluminio, gomma siliconica, resina epossidica, metodo di colata di poliuretano, formazione di uno stampo per la formazione di un film di cera

→ Nello stampo di formatura, colare il film di cera con cera fusa

→ mettere la pellicola di cera nel liquido di sabbia ceramica per formare il guscio dello stampo

→ solidificare il guscio dello stampo nel forno e sciogliere il film di cera

→ preriscaldare il guscio dello stampo nel forno

→ acciaio fuso nel guscio dello stampo O cervello a forma di ferro: la superficie della cavità viene lucidata e aggiunta allo stampo ad iniezione per la produzione di massa come il sistema di iniezione e il sistema di raffreddamento.

Il suo vantaggio è che può utilizzare prototipi per fabbricare parti con forme molto complesse.

(7) Il processo dello stampo per cavità di colata di polvere d'acciaio legato chimicamente è:

→ utilizzare il sistema di prototipazione rapida per realizzare materiali morbidi per il versamento di stampi master in carta come gomma siliconica, resina epossidica, poliuretano, ecc., per formare uno stampo morbido

→ separato dallo stampo principale

→ in Versare la cavità di polvere d'acciaio legata chimicamente nello stampo morbido, bruciare il legante nella cavità, versare polvere d'acciaio

→ lucidatura della superficie della cavità con infiltrazione di rame nella cavità

→ aggiunta di sistema di versamento e sistema di raffreddamento, ecc.

→ stampi ad iniezione per la produzione in serie.