نمونه سازی سریع Rapid prototyping

نمونه سازی سریع نامی برای مجموعه ای از تکنولوژی هایی است که برای ساختن اجسام فیزیکی، به طورمستقیم از داده های CAD، به کار برده می شوند. این روش ها ازاین جهت که مواد را در لایه هایی اضافه می کنند و پیوند می دهند، منحصر به فرد هستند. این سیستم ها با نام های کلی دیگری مانند (Solid Freeform Fabrication (SFF) ، Freeform Fabrication (FFF و ساخت و تولید لایه ای نیز شناخته می شوند. تکنولوژی های افزایشی امروزه در بسیاری از کاربرد ها دارای مزایای زیادی در مقایسه با تکنولوژی های کاهشی سنتی مانند تراش کاری و فرزکاری هستند.

قطعات فارغ ازهر پیچیدگی یا ظرافت هندسی بدون نیاز به تنظیمات خاص ماشین ابزار می توانند ساخته شوند.

سیستم های نمونه سازی سریع، ساخت قطعات پیچیده را به یک فرایند قابل کنترل، پیشتاز و نسبتاَ سریع خلاصه می کنند. این مزایا منحصر به استفاده گسترده آنها به وسیله مهندسان به عنوان راهی برای کاهش زمان تحویل به بازار، شناخت بهتر و مکاتبه طرح های قطعات شده است.
جراحان، آرشیتکت ها و افرادی از تخصص های دیگر هم می توانند از این تکنولوژی استفاده کنند.

فرایند های ویژه RP:

• (Selective laser Sintering (SLS
  در این روش از تابش اشعه لیزر جهت امتزاج انتخابی ذرات پودر طیف گسترده ای از مواد مانند پلاستیک، شیشه، سرامیک یا فلز و دستیابی به حجم مورد نظر از طریق شکل دهی لایه های متوالی آن استفاده می شود. ساخت نمونه های عملکردی، قطعات بسیار پیچیده و نیز محصولات نهایی به تعداد محدود با این شیوه امکان پذیر است.
  
• (Stereo lithography (SLA
  ماده اولیه مورد استفاده در این شیوه، رزین فوتو پلیمر2 حساس به اشعه لیزر فرا بنفش است. لایه های ایجاد شده با این شیوه از طریق تابش متقاطع اشعه فرا بنفش و ایجاد الگوی مورد نظر بر سطح رزین، تثبیت و سخت شده و به سطح زیرین اضافه می شوند. سپس لایه جدیدی از رزین بر سطح کار افزوده گردیده و مجددا عملیات تثبیت براساس الگو توسط لیزر فرابنفش انجام می شود. قطعه نهایی پس از زدودن رزین های اضافی مجددا تحت تابش اشعه فرا بنفش به صورت کلی قرار می گیرد. امکان ساخت نمونه های عملکردی و نیز محصولات نهایی به تعداد محدود با این شیوه میسر می باشد.
  
• (Laminated object manufacturing (LOM
  حجم سه بعدی در این شیوه از طریق قرار گیری طبقات متوالی لایه های برش خورده و چسباندن آنها بر روی یکدیگر انجام می شود. امکان ساخت نمونه های بزرگ، نیاز به پرداخت کاری سطحی محصول نهایی، دقت ابعادی پایین، هزینه اندک تولید و امکان استفاده از مواد مختلفی چون لایه های کاغذ، پلاستیک و فلز در این شیوه فراهم است.
  
• (Fused deposition molding (FDM
  در این روش از موادی نظیر پلاستیک های گرمانرم برای تولید قطعه استفاده می شود. ماده اولیه گرم شده و مطابق با مختصات تعریف شده نمونه مورد نظر، از طریق یک نازل بر سطح کار اکسترود می شود و پس از سرد شدن تثبیت می گردد. قطعات تولید شده با این شیوه از استحکام لازم جهت تست های عملکردی برخوردارند لیکن معمولا نیاز به پرداخت سطحی دارند.
  
• (Three dimensional printing (3DP
  در این شیوه، به صورت متوالی لایه هایی از ماده اولیه نظیر گچ ویژه، نشاسته ذرت و رزین به شکل پودر بر سطح افقی پایه نشانده شده و نهایتا فرم سه بعدی ایجاد می گردد. اگرچه تهیه قطعات با این شیوه به سرعت و به صورت کاملا رنگی قابل انجام است و امکان استفاده از طیف وسیعی از مواد حتی مواد نسوز جهت ریخته گری فلزات وجود دارد ولی محصول نهایی از دقت ابعادی بالایی برخوردار نبوده و در برخی موارد نیاز به پرداخت کاری دارد.
  
• (Electron beam melting (EBM
  از این روش برای تهیه قطعات فلزی یکپارچه و متراکم از طریق ایجاد لایه های متوالی از پودر فلزاتی نظیر آلیاژهای تیتانیوم و ذوب و ادغام لایه ها توسط پرتو الکترونی در خلاء استفاده می شود. قابل اعتماد بودن خواص مکانیکی قطعه حاصله از ویژگی های قابل توجه این شیوه است.
  

منابع:
کتاب کلیات طراحی صنعتی؛ اردشیر حکیمی طهرانی
http://enginear.blogfa.com/post-51.aspx

تهیه شده در: http://www.newdesign.ir/content/?id=45&rnd=6683