تکنولوژی پرینت سه بعدی - نمونه سازی سریع
24 بهمن 2018

تکنولوژی پرینت سه بعدی - نمونه سازی سریع

نمونه سازی سریع Rapid Prototyping
با گذشت سالها از انقلاب صنعتی و ورود بشر به عصر فناوری اطلاعات، سرعت رشد صنایع به حدی افزایش یافت که دیگر حتی روش های اوایل قرن بیستم به هیچ وجه پاسخگوی نیازهای یک صنعت برای تنوع محصولات و به روز رسانی آنها نبوده است. از سوی دیگر صنایع برای بقای خود در بحران های اقتصادی باید به فکر کاهش هزینه های تحقیق و توسعه می بودند.  از این رو دانشمندان، محققان و صنعتگران دست به دست یکدیگر دادند و به ارائه روشهایی نوین برای افزایش سرعت تحقیق و توسعه پرداختند. بدون شک اولین این روش ها حرکت به سمت طراحی به کمک کامپوتر (Computer Aided Design – CAD) بوده است. در خصوص تاریخچه و مفاهیم طراحی به کمک کامپیوتر قبلا مقالات و مطالب زیادی گفته شد که برای مطالعه آنها می توانید بر روی لینک های زیر کلیک کنید.

مطالب مربوط به طراحی به کمک کامپیوتر و آشنایی با نرم افزارهای طراحی مکانیکی در وبلاگ شرکت
مطالب مربوط به طراحی به کمک کامپیوتر و خدمات و پروژه مهندسی معکوس در سایت شرکت آراکو

استفاده از کامپیوتر ها برای ایجاد یک تصویر بهتر، ویرایش آسان تر و کاهش خطا های انسانی دستاوردی بسیار خوب بود. اما برای بهینه سازی روش های تبدیل این طرح ها به واقیت نیز باید فکری می شد. در اواخر دهه 80 میلادی اولین متد ها برای نمونه سازی سریع (Rapid Prototyping) به واقعت بدل شد. نمونه سازی سریع به مجموعه ای از روشها گفته می شود که برای ساخت مدل فیزیکی (یا واقعی) بر مبنای مدل سه بعدی طراحی شده به کمک کامپیوتر (CAD Model) استفاده می شود.
منظور از این روش ها معمولا چاپ سه بعدی (3D-Printing) و یا ساخت افزایشی (Additive Manufacturing) است.
حتما میدانید که تا قبل از این روش های ساخت قطعات به دو دسته کلی تقسیم میشده اند:
  1. روش های با براده برداری. این روش ها همان گونه که از اسم آن مشخص است شامل فرایند هایی می شوند که با براده برداری از قطعه به شکل دلخواه خواهیم رسید و شامل موارد زیر می شوند
    • فرز کاری و تراش کاری
    • سنگ زنی
    • اره کردن
    • سمباده زنی / سوهان زنی
    • قلم زدن
  2. روش های بدون براده برداری. این روش ها نیز مشخص است که مواردی را در بر می گیرند که شکل گیری قطعه بدون براده برداریانجام می شود و شامل موارد زیر می شوند
    • ریخته گری
    • چکش کاری
    • پرس و فورج
    • خمکاری
اما با استفاده از  تکنولوژی ها جدید، دسته دیگری نیز به دو دسته کلی روش های ساخت اضافه گردید و آن تولید افزایشی (Additive Manufacturing) می باشد. در این روش در واقع با اضافه کردن مواد بصورت لایه لایه قطعه نهایی شکل می گیرد.
هرچند که با توسعه ماشین های فرز و تراش و ارتقای این ماشین ها به سیستم های کنترل عددی NC-Numerical Control و سپس کنترل عددی توسط کامپیوترCNC-Computer Numerical Control که امکان ساخت بسیاری از قطعات از بلوک های بزرگ را بدون نیاز به قالب و مراحل دیگر فرایند های ساخت فراهم آوره اند، اما نمونه سازی سریع بیشتر به فرایند ساخت افزایش اطلاق می گردد.


تصویر شماره 1 : ساخت نمونه واقعی با مقیاس مشخص، از روی مدل طراحی شده توسط کامپیوتر
 
          نمونه سازی سریع خود دارای چند پروسه مختلف است که در زیر به برخی از آنها اشاره می شود: