1

Ispitivanje proizvodaRapid Prototyping

doc.dr. Samir Lemeš <slemes@mf.unze.ba>

Ispitivanje proizvoda

Rapid Prototyping

Osnovni pojmovi i upotreba Stereolitografija Fused Deposition

Modeling

Rapid Prototyping 2/42

Modeling 3D Inkjet sistemi Selektivno lasersko sinterovanje Laminated Object Manufacturing Laser Engineered Net Shaping

Ispitivanje proizvoda

Rapid Prototyping

Napredni (automatiziran) metod za izradu fizičkog modela ili prototipa iz 3D CAD datoteke

Aditivne metode

Rapid Prototyping 3/42

Aditivne metode Subtraktivne metode Kompresivne metode

Ispitivanje proizvoda

Zašto Rapid Prototyping?

Provjera isplativosti konceptualnog dizajna

Testiranje i ispitivanjeProvjera pasovanja

Rapid Prototyping 4/42

Provjera pasovanja komponenti sklopova

Procjena troškova Provjera složenih mehanizama Izrada alata za proizvodnju

Ispitivanje proizvoda

Zašto Rapid Prototyping?

Potreban jedan ili mali broj jedinstvenih proizvoda

Oblik objekta je u računarskoj formi (CAD model)

Rapid Prototyping 5/42

formi (CAD model)Oblik je previše

komplikovan za bilo koju drugu vrstu proizvodnje

Ispitivanje proizvoda

Primjeri upotrebe

Ispitivanje oblika i funkcionalnosti Primjer: RP model M4A1 puške

testiran bojevom municijom

Rapid Prototyping 6/42

2

Ispitivanje proizvoda

Primjeri upotrebe

Izrada kalupa za livenje Primjer: RP model

upotrijebljen za izradu parafinskog

Rapid Prototyping 7/42

izradu parafinskog modela za livenje u kalupu od pijeska

Ispitivanje proizvoda

Primjeri upotrebe

Medicina Primjer: RP model arterio-

venskog defekta izrađen iz CT angiograma s ciljem planiranja

Rapid Prototyping 8/42

angiograma s ciljem planiranja neurohirurškog zahvata

Ispitivanje proizvoda

Postupak

CAD solid model STL datoteka Podjela datoteke

na slojeve (slices)

Rapid Prototyping 9/42

na slojeve (slices) Izrada Postprocesiranje

(čišćenje,poliranje,...)

Ispitivanje proizvoda

Stereolitografija Tečni fotopolimeri imaju osobinu

da prelaze iz tečnog u čvrsto agregatno stanje kad su izloženi svjetlosti određene boje (talasne d ži )

Rapid Prototyping 10/42

dužine) Taj proces se inicira laserom, i to

u slojevimaNajkvalitetnija površina modela 3D Systems

Ispitivanje proizvoda

Stereolitografija

Rapid Prototyping 11/42

Ispitivanje proizvoda

Stereolitografija

Rapid Prototyping 12/42

3

Ispitivanje proizvoda

Stereolitografija

Rapid Prototyping 13/42

Ispitivanje proizvoda

Stereolitografija

Rapid Prototyping 14/42

Ispitivanje proizvoda

StereolitografijaMaterijal koji se koristi za izradu

SLA modela se naziva resinOsobine resina mogu biti kao kod Polietilena

Rapid Prototyping 15/42

Polietilena Polipropilena Polikarbonata ABS (Acrylonitrile

Butadiene Styrene) PBT (Polybutylene Terephthalate)

Ispitivanje proizvoda

Fused Deposition Modeling

Plastično vlakno ili granule se dodaju kroz mlaznicu koja je topi i nanosi u slojevima

Rapid Prototyping 16/42

Ispitivanje proizvoda

Fused Deposition Modeling

Rapid Prototyping 17/42

Ispitivanje proizvoda

Fused Deposition Modeling

Kompletan sistem je zatvoren u komoru koja održava temperaturu neposredno ispod tačke topljenja plastike

Rapid Prototyping 18/42

tačke topljenja plastikeNa taj način se samo malim

zagrijavanjem postiže proces topljenja – bolja kontrola procesa

Koriste se polimeri tipa najlona ili neke vrste voska (za livenje)

4

Ispitivanje proizvoda

Fused Deposition Modeling

Kvalitet površine nije dobar kao kod STL, ali je čvrstoća ovako urađenog prototipa veća

Rapid Prototyping 19/42

Ispitivanje proizvoda

Fused Deposition Modeling

Prednost metode je u tome što nema potrebe za postprocesiranjem i čišćenjem nakon izrade

Rapid Prototyping 20/42

nakon izrade Koristi se ABS –

isti materijal kao i kod gotovih proizvoda

Stratasys

Ispitivanje proizvoda

3D Inkjet sistemiModel se generiše nanošenjem

tečne boje u komori ispunjenoj praškastim materijalom

Slojevi debljine 0,1 mm

Rapid Prototyping 21/42

Neobojeni prah se koristi kao oslonac za model

Višak praha se uklanja otprašivanjem (reciklaža)

ZCorp

Ispitivanje proizvoda

3D Inkjet sistemiNekad se koriste fotopolimeri

Rapid Prototyping 22/42

Ispitivanje proizvoda

3D Inkjet sistemiMoguće je i kolor štampanje

Rapid Prototyping 23/42

Ispitivanje proizvoda

3D Inkjet sistemi Koristi se niz praškastih

materijala: gips, elastomeri, keramički materijali, zavisno za šta će se koristiti model

Rapid Prototyping 24/42

šta će se koristiti model

5

Ispitivanje proizvoda

3D Inkjet sistemi

Rapid Prototyping 25/42

Ispitivanje proizvoda

3D Inkjet sistemi

Rapid Prototyping 26/42

Ispitivanje proizvoda

3D Inkjet sistemi

Rapid Prototyping 27/42

Ispitivanje proizvoda

SLS Selektivno lasersko sinterovanje

Rapid Prototyping 28/42

Ispitivanje proizvoda

SLS Laserska zraka topi prah za

sinterovanje i na taj način formira slojeve modela

Prah se naknadno dodaje za svaki

Rapid Prototyping 29/42

sljedeći sloj Koriste se različiti materijali:

najlon, polikarbonat, poliamid, metali, keamika i elastomeri

3D Systems

Ispitivanje proizvoda

SLS Kvalitet površine malo lošiji nego

kod SLA, ali je čvrstoća veća

Rapid Prototyping 30/42

6

Ispitivanje proizvoda

SLS

Rapid Prototyping 31/42

Ispitivanje proizvoda

SLS

Rapid Prototyping 32/42

Ispitivanje proizvoda

SLS

Rapid Prototyping 33/42

Ispitivanje proizvoda

LOM Laminated Object Manufacturing Koristi CO2 laser da kreira

sukcesivne poprečne presjeke 3D objekta od slojeva papira sa

Rapid Prototyping 34/42

objekta od slojeva papira sa polietilenskim premazom na jednoj strani

Nakon nanošenja svakog novog sloja, PET sloj se zagrijava da bi se slojevi povezali

Ispitivanje proizvoda

LOM Laser siječe vanjske ivice

presjeka na gornjem sloju papira

Rapid Prototyping 35/42

Ispitivanje proizvoda

LOMOva metoda se koristi za izradu

velikih modela, kad druge metode nisu ekonomične

Helisys

Rapid Prototyping 36/42

Helisys

7

Ispitivanje proizvoda

LOM

Rapid Prototyping 37/42

Ispitivanje proizvoda

LOM Ostatak papira

se siječe u kocke i ostavlja kao oslonac

Rapid Prototyping 38/42

Ispitivanje proizvoda

LENS Laser Engineered Net Shaping

(Laser Fusing) Koristi se laser velike snage i

dodavač metalnog praha

Rapid Prototyping 39/42

dodavač metalnog prahaMetalni prah: legirani čelici,

aluminij, bakar, titanij,...Optomec

Ispitivanje proizvoda

LENS

Rapid Prototyping 40/42

Ispitivanje proizvoda

LENS

Rapid Prototyping 41/42

Ispitivanje proizvoda

LENS

Rapid Prototyping 42/42