امتیاز موضوع:
  • 23 رأی - میانگین امتیازات: 3.13
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
نمونه سازی سریع با پرینترهای سه بعدی ، جادوی تکنولوژی را باور کنید
#1
.: نمونه سازی سریع با پرینـترهای سـه بعدی :.
Rapid prototyping by 3d printer
[تصویر:  0411_pmts_fisherunitech.jpg]
چرا نمونه سازی ساریع ؟
برای درک این موضوع که چرا در کشورهای پیشرفته و صنعتی دنیا، تمایل به بهره گیری از تکنولوژیهای جدید و بدیع نمونه سازی و قطعه سازی سریع، بصورت روزافزون و قابل توجهی در حال رشد است، بد نیست نگاهی به فلسفه و هدف از تولید و بکارگیری سیستمهای نمونه سازی سریع بیاندازیم.
مسئله اول و مهم در این رابطه زمان است. یک نمونه واقعی و ملموس از یک طرح در چه زمانی در اختیار تیم طراح قرار میگیرد؟
چند روز؟ چند هفته و یا چند ماه دیگر؟
در فرآیند تولید، چه مدت طول میکشد تا نفر بعدی (فرد بعد از طراح) به مدل اولیه دست یابد؟
در مسیر تولید نمونه اولیه، به چه میزان متقبل هزینه خواهیم شد؟
اصولا طرح ما دارای چه ویژگیهایی است؟ آیا با همان روشهای سنتی و با استفاده از دست میتوان آنرا تولید نمود؟ آیا از نظر دقت و کیفیت، نیاز ما را رفع میکند؟ و آیا نمونه تولید شده با دست، دارای تمام ریزه کاریها و پیچیدگیهای مورد نظر ما هست؟
آیا نمونه اولیه تولید شده آنقدر با کیفیت هست که بتوان جهت بررسی بازار از آن استفاده نمود؟
و در مجموع، آیا ساخت نمونه اولیه به روش دستی با این ویژگیها که در زمان زیاد، با دقت کم و با درصد خطای بالا تولید میشود، در صنعت امروز توجیه پذیر است؟
با تامل در سوالات فوق، میتوان براحتی نیاز صنعت را به نمونه سازی و قطعه سازی سریع درک نمود.
بیایید جواب سوالات بالا را بصورت زیر با هم بررسی کنیم تا بدین ترتیب به روشنگری بیشتری در رابطه با بهره گیری از تکنولوژیهای نمونه سازی سریع برسیم. شرکت صنعتی پاسارگاد نیز در پاسخ به همین سوالات، شکل گرفته و امیدوار است بتواند جایگاه مناسبی را برای این تکنولوژیها در کشور عزیزمان ایران باز نماید:
استفاده از تکنولوژی نمونه سازی سریع چگونه بر صنایع و بازار تاثیر میگذارد؟
۱- تسهیل و تسریع در عملیات طراحی
با استفاده از روشهای مختلف نمونه سازی سریع نتایج قابل توجه ذیل بدست خواهد آمد:
[list=][*]تعدد در نمونه های اولیه و ارائه آنها به فروشندگان، قبل از تولید انبوه باعث میشود تا ارتباط مطلوب تری میان تولید کنندگان محصول، فروشندگان و مشتریان برقرار شود.[/list]
[list=][*]طراح این امکان را خواهد داشت تا بواسطه ساخت نمونه های مختلف از طرح های گوناگون در زمان بسیار کوتاه، ایده های بیشتری را آزمایش نموده و بهترین ایده را به بخش تولید معرفی نماید.[/list]
[list=][*]از آنجا که با بهره گیری از این روش میتوان نمونه های اولیه زیادی را در زمان کوتاهی تولید نمود، لذا تیم فروش میتواند با استفاده از این تعدد نمونه ها، بازار را ارزیابی نموده و بهترین محصول را جهت تولید انبوه به واحد فنی معرفی نماید.[/list]
[list=][*]پروسه ساخت قطعه که بصورت سنتی با مشکلات عدیده ای از جمله تعمیر و اصلاح قالب همراه بود و دلیل آن نیز عدم تولید نمونه اولیه بود، با استفاده از این روش، بدون کوچکترین خطا و در کمترین زمان ممکن صورت میپذیرد.[/list]
۲- برداشتن گامهای بلند در فروش و بازاریابی محصول
تاثیرات ذیل پس از استفاده از تکنولوژی نمونه سازی سریع، در واحد فروش غیر قابل انکار است.
[list=][*]تیم فروش و بازاریابی شرکت، یک مدل کاملا واقعی و ملموس از محصولی که قرار است تولید شود را پیش از شروع عملیات تولید در اختیار خواهد داشت. این امر کمک شایانی برای برتری در بازار رقابتی خواهد نمود.[*]با بهره گیری از نمونه سازی سریع میتوان با کمترین هزینه و در کوتاهترین زمان ممکن، علایق و سلایق مشتریان را مورد بررسی قرار داده و در تهیه محصول نهایی اعمال نمود.[/list]
[list=][*]سرعت در آغاز فرآیند فروش برای بقای هر چه بهتر یک شرکت تولیدی اهمیت به سزایی دارد. با استفاده از نمونه های تولید شده به روش نمونه سازی سریع، میتوان قبل از تولید انبوه یک محصول، آنرا بازاریابی نمود.[/list]
[list=][*]بسته بندی نیز یکی از آیتمها و موارد قابل توجه در بازار است. میتوان با بهره گیری از روشهای نمونه سازی سریع، گزینه های زیادی را برای بسته بندی هر چه زیباتر و کارا تر در اختیار داشت.[/list]
موارد فوق با یک دید متمایل به فروش و بازاریابی مورد بررسی قرار گرفته و مطرح شد. حال میتوان با دیدی فنی تر و نزدیک به دیدگاه واحد های فنی یک شرکت تولیدی نیز به مسئله نگاه کرد. در این صورت و با این منظر، میتوان دلایل ذیل را برای لزوم بهره گیری از تکنولوژی های نمونه سازی سریع برشمرد

لزوم بهره گیری از تکنولوژی نمونه سازی سریع از دیدگاه واحد فنی یک شرکت تولیدی؟
تجسم (Visualization)
مهندسان و طراحان به هنگام تجسم فضائی و نقشه خوانی از قطعه و یا مجموعه ای با شکل هندسی پیچیده ممکن است گمراه شده و آن را نادرست تفسیر و تحلیل نمایند. این مشکل صرفنظر از میزان تجربه طراح، حتی ممکن است با دردست داشتن مدل CAD قطعه نیز برطرف نشود. زیرا تجسم به حالت روانی و قدرت تخیل فرد مربوط میشود و ممکن است یک نقشه به چندین حالت تفسیر گردد و تصور درستی از طرح حاصل نشود. بخصوص زمانی که قطعات پیچیده و مرکب مطرح باشند که در این حالت انسان در تجسم آنها با مشکلات زیادی روبرو خواهد شد. ساخت یک مدل فیزیکی در اسرع وقت با استفاده از فنآوری نمونه سازی سریع و مشاهده آن از بروز چنین خطاهایی جلوگیری میکنند.
تصحیح طرح (Verification)
با استفاده از فنآوری نمونه سازی سریع میتوان بلافاصله پس از طراحی، نمونه فیزیکی را مشاهده و بررسی نمود و مورد ارزیابی قرار داد. از آنجا که هر طراحی همیشه به دنبال کیفیت بهتر است، چنین نمونه ای میتواند برای تصحیح طراحی و ارزیابی ویژگیهای مطلوب در محصول طراحی به کار گرفته شود. به طور خلاصه میتوان گفت که در دست داشتن یک نمونه واقعی فیزیکی از جسم کمک شایانی به اطمینان بخشی طراحی، کاهش آزمون و خطا و در نهایت افزایش کیفیت بهره وری فرایند طراحی و تولید مینماید.
تکرار طراحی (Iteration)
تمامی فعالیتهای طراحی دارای یک طبیعت تکرارهستند و طراحی مجدد (redesign) از کارهای همیشگی طراحان است. از آنجا که یک محصول معین ممکن است از ترکیب چند جزء توسط طراح تشکیل شده باشد، میتوان در یک روش آزمون و خطا و یا طراحی مجدد و یا بهره گیری از CAD در چندین حالت مختلف این اجزاء را با یکدیگر ترکیب نمود تا شکل هندسی موردنظر ایجاد شود. سپس آن را تحت آنالیز تنش، نیرو، و … مورد ارزیابی و بررسی قرار داد. در صورتی که مدل این محصول از روش سنتی ساخته شده باشد، بعد از اتمام کار نمونه سازی ممکن است نتوان کوچکترین تغییراتی را در آن ایجاد کرد. اما با استفاده از فرآیند نمونه سازی سریع بعد از انجام این مراحل تکراری، نمونه فیزیکی قابل لمس محصول برای بررسی در اختیار طراح قرار خواهد گرفت.
بهینه سازی (Optimization)
بهینه سازی طرح میتواند کارایی محصول، کیفیت و قابلیت اطمینان آن را بهبود بخشد. فنآوری نمونه سازی سریع توام با تکنیکها و نرم افزارهای قدرتمند طراحی و آنالیز، این امکان را به طراح می دهد که بدون صرف هزینه های گزاف جهت ساخت قالب و نمونه و بدون اتلاف وقت و با دقت بسیار بالا طرح خود را آنالیز و بهینه نماید. چنین نمونه ای میتواند برای اصلاح و بهینه سازی طراحی و ارزیابی ویژگیهای مطلوب در محصول طراحی به کار گرفته شود. به طور خلاصه میتوان گفت که در دست نگه داشتن یک نمونه فیزیکی از محصول کمک شایانی به افزایش کیفیت و بهره وری فرآیند طراحی و تولید مینماید.
آزمایشهای عملکردی (Functional Tests)
با استفاده از فنآوری نمونه سازی سریع نمونه فیزیکی قابل لمس از محصول در اختیار طراح قرار خواهد گرفت. بنابراین امکان انجام آزمایشهای عملکردی مانند مونتاژپذیری، سهولت تولید و آسانی تعمیر و نگهداری در مورد محصول طراحی فراهم میگردد و از این طریق هزینه های طراحی و نیز تولید کاهش می یابد.
ساخت نمونه واقعی (Fabrication)
بعد از اتمام مراحل تجسم، تحقیق، تکرارپذیری، بهینه سازی، مونتاژپذیری و ساخت مدل اولیه به دنبال ساخت یک نمونه واقعی از محصول نهایی خواهیم بود. در این راستا تکنیکهای زیادی موجود هستند که به طور موفقیت آمیزی برای دستیابی از یک نمونه RPM به یک قطعه دارای عملکرد واقعی (FTM) با یک روش نسبتاً سریع و کم هزینه استفاده میکنند. بعضی از این تکنیکها عبارتند از، ریخته گری خلایی، قالبگیری با رزینهای قابل انتقال، استفاده از قطعات ماهیچه ای یونیلیت، و… لذا تحقِیقات زیادی جهت بکارگیری این فنآوری در تولید سریع یک نمونه واقعی از محصول برای ارسال به بازار انجام شده است. برای آنکه طراح بتواند مدل فیزیکی قطعه طراحی شده را لمس کند و اشکالات آن را برطرف نماید همچنین شرایط مونتاژی قطعه نیز بررسی گردد از روشهای نمونه سازی سریع جهت ساخت نمونه اولیه قطعه با مواد خاصی استفاده میشود.

نمونه سازی سریع (Rapid prototyping) چیست؟
نمونه سازی سریع، جدیدترین فرایند نمونه سازی است که طی آن می توان از روی یک فایل سه بعدی کامپیوتری ، یک قطعه واقعی و ملموس تولید نمود.
هم اکنون روشهای مختلفی در زمینه نمونه سازی سریع در صنعت وجود دارند که پرینت سه بعدی (۳D print) سریعترین و ارزانترین آنهاست. روش پرینت سه بعدی نیز به نوبه خود، شامل تکنیکهای ساخت متفاوتی است که در آنها از مواد گوناگونی استفاده میشود. موم، گچ، PVC، ABS و … از جمله موادی هستند که در روشهای مختلف پرینت سه بعدی مورد استفاده قرار می گیرند.
جدا از مواد مورد استفاده، اصول، اسلوب و نحوه عملکرد در همه این روشها، یکسان است. بدین ترتیب که در تمامی این روشها، طراح، طرح قطعه مورد نظرخود را در یکی از نرم افزارهای طراحی سه بعدی، طراحی کرده و به فرمت STL ذخیره می کند. سپس این فایل، برای ساخت، به دستگاه منتقل می شود. قطعه مورد نظر بصورت کاملا دقیق از روی فایل مربوطه و در زمانی کوتاه و با هزینه ای قابل قبول تولید میشود. نکته ای که درباره قطعات تولید شده بوسیله تمامی روشهای نمونه سازی سریع وجود دارد این است که پیچیده ترین قطعات، بدون هیچگونه محدودیتی در طرح و شکل، براحتی توسط این فرآیند ساخته میشوند و به طراح این امکان داده میشود تا هر طرحی را که در نظر دارد و می تواند آن را در نرم افزارهای سه بعدی اجرا کند، تولید نماید.
چگونگی عملکرد پرینترهای سه بعدی
همانطور که گفته شد، در کلیه روشهای پرینت سه بعدی، عملکرد دستگاه بدین صورت است که فایل کاملا حجم دار (Solid) به نرم افزار دستگاه داده میشود. این نرم افزار که رابطی بین نرم افزارهای طراحی سه بعدی و دستگاه میباشد، فایل را به لایه های زیادی تقسیم میکند. این لایه ها یکی یکی، به ترتیب از پایین به بالا و بر روی هم ساخته میشود. بدین معنی که پائین ترین قسمت قطعه، در ابتدا ساخته میشود. سپس لایه دوم از پائین بر روی آن تولید شده و تا انتها این روند ادامه میابد. نتیجتا قطعه کاملی ساخته شده که مرکب از تعداد زیادی لایه است. دقت دستگاه در بعد Z، به ضخامت و تعداد این لایه ها بستگی دارد. هر چه ضخامت لایه ها را در نرم افزار مربوط به دستگاه، کمتر در نظر بگیریم، تعداد لایه ها بیشتر شده و لذا دقت در بعد Z بیشتر خواهد شد.
ورودی نرم افزار دستگاه
فایل ورودی نرم افزار دستگاههای نمونه سازی سریع، بایستی بصورت کاملا solid باشد که برای ایجاد چنین فایلی، میتوان از تمام نرم افزارهای سه بعدی ساز متداول همچون Solid work, 3D Cad, Rhinoceros ، Catia ، Mechanical و … استفاده نمود. در این نرم افزارها، قطعه بصورت کاملا حجم دار (با سطوح کاملا بسته) طراحی شده و از طرح آماده شده، خروجی STL گرفته میشود.
لذا فایل قابل دریافت توسط واحد فنی این شرکت به فرمت STL میباشد.
جنس قطعات تولیدی
قطعات تولید شده در روشهای گوناگون نمونه سازی سریع، همانگونه که ذکر شد بسته به نوع روش، از مواد و جنسهای متفاوتی ساخته میشوند. در شرکت صنعتی پاسارگاد نیز از آنجاکه تکنولوژیهای مختلفی بکار گرفته میشود، میتوان تولیداتی از جنسهای گوناگون در اختیار داشت از جمله ABS، چوب، فلز، پلکسی، پلی آمید، PVC، رزین، موم و یا حتی سنگ. این تنوع در جنس مواد، تامین کننده نیازهای متفاوت مصرف کننده بوده و ایشان را به استفاده از یک جنس محدود نمی نماید.
عملیات نهایی تولید
قطعات تولید شده در شرکت صنعتی پاسارگاد فارغ از این مسئله که طبق چه روشی و با چه جنسیتی ساخته شده اند میتوانند بنا به خواست مشتری وارد مرحله Post Processing شوند. در این مرحله اقداماتی از قبیل مونتاژ کردن، سمباده زدن، بتونه کاری، رنگ آمیزی و… بر روی قطعه صورت پذیرفته و محصول نهایی کاملا طبق نیاز و نظر مشتری خواهد شد.
فیلم های مرتبط :
پرینتر سه بعدیZcorp 3D Printer 650
[تصویر:  logo.png]
می گویند تقوا از تخصص لازم تر است
آنرا می پذیرم، اما می گویم:
آنکس که تخصص ندارد و کاری را می پذیرد، بی تقواست.
- شهید دکتر چمران
پاسخ


موضوعات مرتبط با این موضوع...
موضوع نویسنده پاسخ بازدید آخرین ارسال
  جزوه تکنولوژی قالب سازی Dash @li 0 1,124 22-08-2012، 01:37 AM
آخرین ارسال: Dash @li
  اندازه گیری داغ داغ سریع دانلود کنید Dash @li 0 590 14-08-2012، 03:43 PM
آخرین ارسال: Dash @li

پرش به انجمن:


کاربرانِ درحال بازدید از این موضوع: 1 مهمان