1
Ispitivanje proizvodaRapid Prototyping
doc.dr. Samir Lemeš <[email protected]>
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