فناوری نمونه سازی سریع

فناوری نمونه سازی سازی سریع (Rapid Prototyping) به فرآیند ساخت قطعات به صورت لایه به لایه (اسلایس به اسلایس) گفته می‌شود. بدین ترتیب که مدل اولیه از قـطعه‌ی مورد نظر (مدل طراحی شده که می‌تـواند یک ایده طراحی شده باشد یا بر اسـاس تکنیک‌های مهندسی معکوس مدل آن استخراج شده باشد) با صرف زمان و هـزینه‌ی اندکی در مقایسه با آنچه که برای تولید نهایی (نیاز به ساخت قالب با تیراژ بالا) لازم است، ساخته می‌شود. این مدل (نمونه سازی شده) می‌تواند بسته به نوع کاربـرد آن از جنس اصلی قطعه (در زمانی که مستقیما استفاده شود) یا جنسی دیگر (معمولا پلیمر یا ،ماده پلاستیکی) باشد که جهت تست‌های فیزیکی و مقاومتی، تست مـونتـاژی، بـررسی تمرکز تنـش، انتقـال حرارت، تـست تونل باد و … مـورد استفاده قرار می‌گیرد. قطعات ساخته شده در صنایع مختلف مانند خودروسازی، قالب سازی، پزشکی، معماری، طلا سازی و جواهر آلات و … کاربرد دارد

امـروزه، دستگاه های نمونه سازی سریع (RP) که بعضا با نام پرینتر های سه بعدی یا چاپگرهای سه بعدی یا دیجیتالی نیز شناخته می شوند به انواع مختلفی دسته بندی می شوند. یکی از این دسـته بندی ها بر اسـاس نوع مـواد بکار گـرفته شده می باشد (ماده ای که جهت ساخت لایه به لایه استفاده می شود). این مواد به صورت جامد، مایع یا پودر هستند که فرآیندهای آنها را اصطلاحا به ترتیب مایع پایه، جامد پایه و پودر پایه می نامند. این دسته بندی ها عبارتند از:

 ساخت لیزری مایعات حساس به نور (فتوپلیمرها) مانند دستگاه استریولیتوگرافی یا SLA
 ساخت بر اساس اکستروژنی مواد پلاستیکی (در دمای نزدیک دمای ذوب) مانند دستگاه FDM
 ساخت از طریق اتصال ذرات پودر به کمک تف جوشی مانند دستگاه SLS

انواع خدمات ارائه شده نمونه سازی سریع با کمک دستگاه استریولیتوگرافی  یا SLA، در این روش قطعات از رزین مایع حساس به نور ساخته می شوند. رزین مایع (به صورت سطح مقطع قطعه) در اثر تـابـش پرتو لیــزر که سطـح رزین را اسکـن می کنـد، جامد می گـردد و  نهـایتا با چینش لایه ها بر روی هم ساخت قطعه تکمیل می شود. حـداکثر ابعـاد قطعـات برای ساخت به صورت یکپارچه 500*500*500 میلیمتر می باشد. برای ساخت قطعات بزرگتر محدودیتی وجود ندارد با این تفاوت که قطعات چند تـکه سـاخته شده و نهـایتا به هم مـتصل خواهد شد. دقت ساخت برای قطعات با کمک این روش 0/05 تا 0/1 میلیمتر می باشد. نمونه ای از قطعات ساخته شده با این روش در شکل های زیر نشان داده شده است.

نمـونه سازی سریع با کمک دستـگاه SLS: در فرآیند تف جوشی لـیزری، به جـای رزیـن از مواد پـودری بـرای ساخت قطعات استفاده می شود. در این فرآیند، ذرات پودر متناظر با مقـاطع قطعه، تـوسط پرتو لیـزری به هم جوش داده شده و  نهایتا با چینش لایه ها بر روی هم ساخت قطعه تکمیل می شود. حداکثر ابعاد قطعات برای ساخت به صورت یکپـارچه 300*200*200 میـلیمتـر می باشـد. بـرای سـاخت قطعات بزرگتـر محـدودیتی وجـود ندارد با ایـن تـفـاوت که قـطـعـات چنـد تکه ساخـتـه شـده و نـهایتا به هم متـصل خـواهد شد. دقت ساخت برای قطعات با کمک این روش 0/15 تا 0/1 میلیمتر می باشد. نمونه ای از قطعات ساخته شده (از جنس پلی آمید) با این روش در شکل‌های زیر نشان داده شده است.

نـمونـه سازی سریـع با کمک دستـگاه FDM: در ایـن فـرآینـد، لایه‌ها از مواد ترمـوپلاستیک که به شکل مفتـول رشته‌ای می‌بـاشنـد، ساخته می شـونـد. به عـبـارتی ماده تـرمـوپلاستیک (ABS) با دمـایی کـمتـر از دمـای یک نـازل اکستـرود شده و همزمان با این عمل، نازل متناظر با مقطعی از مدل در راستای x  و y حرکت کرده و لایه ای از قطعه را ایجـاد می کند. این فرآیند هـمانند نوشتن حروف روی کیک با کرم شکلاتی است و  نهایتا با چینش لایه ها بر روی هم ساخت قطعه تکمیل می شود. حداکثر ابعاد قطعـات بـرای سـاخت به صورت یکپـارچه 300*250*250 میلیمتـر می‌باشد. برای ساخت قطعـات بزرگتر محدودیتی وجود ندارد با این تفاوت که قطعات چند تکه ساخته شده و نـهایتا به هم متصل خواهد شد.  دقت ساخت برای قطعات با کمک این روش 0/1 تا 0/2 میلیمتر می باشد. نـمونه ای از قـطعـات ساخته شده (از جنس  ABS) با این روش در شکل‌های زیر نشان داده شده است.

نحوه سفارش