விரைவான முன்மாதிரி

தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட லேசர் சின்டரிங் (SLS) பயன்படுத்தி விரைவான முன்மாதிரி இயந்திரம்

3டி மாடல் ஸ்லைசிங்
ரேபிட் ப்ரோடோடைப்பிங் என்பது முப்பரிமாண கணினி உதவி வடிவமைப்பு (சிஏடி) தரவைப் பயன்படுத்தி ஒரு இயற்பியல் பகுதி அல்லது அசெம்பிளியின் அளவிலான மாதிரியை விரைவாக உருவாக்கப் பயன்படுத்தப்படும் நுட்பங்களின் குழுவாகும்.பகுதி அல்லது அசெம்பிளியின் கட்டுமானம் பொதுவாக 3D பிரிண்டிங் அல்லது "சேர்ப்பு அடுக்கு உற்பத்தி" தொழில்நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தி செய்யப்படுகிறது.

விரைவான முன்மாதிரிக்கான முதல் முறைகள் 1980 களின் நடுப்பகுதியில் கிடைத்தன, மேலும் அவை மாதிரிகள் மற்றும் முன்மாதிரி பாகங்களை உருவாக்கப் பயன்படுத்தப்பட்டன.இன்று, அவை பரந்த அளவிலான பயன்பாடுகளுக்குப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன மற்றும் வழக்கமான சாதகமற்ற குறுகிய கால பொருளாதாரம் இல்லாமல் விரும்பினால் ஒப்பீட்டளவில் சிறிய எண்ணிக்கையில் உற்பத்தி-தரமான பாகங்களைத் தயாரிக்கப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.இந்த பொருளாதாரம் ஆன்லைன் சேவை பணியகங்களை ஊக்குவித்துள்ளது.RP தொழில்நுட்பத்தின் வரலாற்று ஆய்வுகள் 19 ஆம் நூற்றாண்டு சிற்பிகளால் பயன்படுத்தப்படும் சிமுலாக்ரா உற்பத்தி நுட்பங்கள் பற்றிய விவாதங்களுடன் தொடங்குகின்றன.சில நவீன சிற்பிகள் சந்ததி தொழில்நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தி கண்காட்சிகள் மற்றும் பல்வேறு பொருட்களைத் தயாரிக்கின்றனர்.தரவுத்தொகுப்பில் இருந்து வடிவமைப்புகளை மறுஉருவாக்கம் செய்யும் திறன் உரிமைகளின் சிக்கல்களுக்கு வழிவகுத்துள்ளது, ஏனெனில் இப்போது ஒரு பரிமாணப் படங்களிலிருந்து அளவீட்டுத் தரவை இடைக்கணிப்பது சாத்தியமாகும்.

CNC கழித்தல் முறைகளைப் போலவே, கணினி-உதவி-வடிவமைப்பு-கணினி-உதவி உற்பத்தி CAD-CAM பணிப்பாய்வு பாரம்பரிய விரைவான முன்மாதிரி செயல்முறையில் வடிவியல் தரவை உருவாக்குவதுடன் தொடங்குகிறது, இது ஒரு CAD பணிநிலையத்தைப் பயன்படுத்தி 3D திடப்பொருளாக அல்லது 2D ஸ்லைஸ்களைப் பயன்படுத்தி ஸ்கேனிங் சாதனம்.விரைவான முன்மாதிரிக்கு இந்தத் தரவு சரியான வடிவியல் மாதிரியைக் குறிக்க வேண்டும்;அதாவது, எல்லைப் பரப்புகள் ஒரு வரையறுக்கப்பட்ட அளவைக் கொண்டிருக்கும், உட்புறத்தை வெளிப்படுத்தும் துளைகளைக் கொண்டிருக்கவில்லை, மேலும் தங்களைத் தாங்களே மடித்துக் கொள்ளாது.வேறு வார்த்தைகளில் கூறுவதானால், பொருளுக்கு "உள்ளே" இருக்க வேண்டும்.3D இடத்தில் உள்ள ஒவ்வொரு புள்ளிக்கும் அந்த புள்ளியானது மாதிரியின் எல்லைப் பரப்பிற்கு உள்ளே, உள்ளே அல்லது வெளியே உள்ளதா என்பதை கணினி தனித்தனியாக தீர்மானிக்க முடிந்தால், மாதிரி செல்லுபடியாகும்.CAD பிந்தைய செயலிகள் பயன்பாட்டு விற்பனையாளர்களின் உள் CAD வடிவியல் படிவங்களை (எ.கா., B-splines) எளிமைப்படுத்தப்பட்ட கணித வடிவத்துடன் தோராயமாக மதிப்பிடும், இது ஒரு குறிப்பிட்ட தரவு வடிவத்தில் வெளிப்படுத்தப்படுகிறது, இது சேர்க்கை உற்பத்தியில் பொதுவான அம்சமாகும்: STL கோப்பு வடிவம், திட வடிவியல் மாதிரிகளை SFF இயந்திரங்களுக்கு மாற்றுவதற்கான ஒரு நடைமுறை தரநிலை.

உண்மையான SFF, விரைவான முன்மாதிரி, 3D அச்சிடுதல் அல்லது சேர்க்கை உற்பத்தி பொறிமுறையை இயக்க தேவையான இயக்கக் கட்டுப்பாட்டுப் பாதைகளைப் பெற, தயாரிக்கப்பட்ட வடிவியல் மாதிரி பொதுவாக அடுக்குகளாக வெட்டப்படுகிறது, மேலும் துண்டுகள் கோடுகளாக ஸ்கேன் செய்யப்படுகின்றன ("2D வரைதல்" உருவாக்கப் பயன்படுகிறது. CNC இன் டூல்பாத்தில் உள்ள பாதை), லேயர்-டு-லேயர் இயற்பியல் கட்டுமான செயல்முறையை தலைகீழாகப் பிரதிபலிக்கிறது.

1. விண்ணப்பப் பகுதிகள்
புதிய வணிக மாதிரிகள் மற்றும் ஏரோஸ்பேஸ், ஆட்டோமோட்டிவ், ஃபைனான்சியல் சர்வீசஸ், தயாரிப்பு மேம்பாடு மற்றும் ஹெல்த்கேர் போன்ற அப்ளிகேஷன் ஆர்கிடெக்சர்களை முயற்சிக்க மென்பொருள் பொறியியலில் ரேபிட் புரோட்டோடைப்பிங் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.ஏரோஸ்பேஸ் வடிவமைப்பு மற்றும் தொழில்துறை குழுக்கள் தொழில்துறையில் புதிய AM முறைகளை உருவாக்க முன்மாதிரியை நம்பியுள்ளன.SLA ஐப் பயன்படுத்தி அவர்கள் சில நாட்களில் தங்கள் திட்டங்களின் பல பதிப்புகளை விரைவாக உருவாக்கி, விரைவாகச் சோதனை செய்யத் தொடங்கலாம்.ரேபிட் ப்ரோடோடைப்பிங் வடிவமைப்பாளர்கள்/டெவலப்பர்கள், முன்மாதிரியில் அதிக நேரத்தையும் பணத்தையும் செலுத்துவதற்கு முன் முடிக்கப்பட்ட தயாரிப்பு எவ்வாறு மாறும் என்பது பற்றிய துல்லியமான யோசனையை வழங்க அனுமதிக்கிறது.ரேபிட் ப்ரோட்டோடைப்பிங்கிற்குப் பயன்படுத்தப்படும் 3டி பிரிண்டிங், தொழில்துறை 3டி பிரிண்டிங் நடைபெற அனுமதிக்கிறது.இதன் மூலம், உதிரி பாகங்களுக்கான பெரிய அளவிலான அச்சுகளை நீங்கள் குறுகிய காலத்திற்குள் விரைவாக வெளியேற்றலாம்.

2. வரலாறு
1970 களில், ஜோசப் ஹென்றி காண்டன் மற்றும் பெல் லேப்ஸில் உள்ள மற்றவர்கள் யூனிக்ஸ் சர்க்யூட் டிசைன் சிஸ்டத்தை (யுசிடிஎஸ்) உருவாக்கினர், இது ஆராய்ச்சி மற்றும் மேம்பாட்டிற்காக சர்க்யூட் போர்டுகளை உருவாக்குவதற்கு வரைபடங்களை கைமுறையாக மாற்றும் கடினமான மற்றும் பிழையான பணியை தானியக்கமாக்கியது.

1980களில், அமெரிக்கக் கொள்கை வகுப்பாளர்கள் மற்றும் தொழில்துறை மேலாளர்கள் இயந்திரக் கருவி உற்பத்தித் துறையில் அமெரிக்காவின் ஆதிக்கம் ஆவியாகி, இயந்திரக் கருவி நெருக்கடி என்று பெயரிடப்பட்டதைக் கவனிக்க வேண்டிய கட்டாயம் ஏற்பட்டது.அமெரிக்காவில் தொடங்கிய பாரம்பரிய CNC CAM பகுதியில் இந்த போக்குகளை எதிர்கொள்ள எண்ணற்ற திட்டங்கள் முயன்றன.பின்னர், ரேபிட் ப்ரோடோடைப்பிங் சிஸ்டம்ஸ் வணிகமயமாக்கப்பட்ட ஆய்வகங்களிலிருந்து வெளியேறியபோது, ​​வளர்ச்சிகள் ஏற்கனவே சர்வதேச அளவில் இருந்தன, மேலும் அமெரிக்க விரைவான முன்மாதிரி நிறுவனங்கள் முன்னணி நழுவ விடாமல் ஆடம்பரத்தைக் கொண்டிருக்காது என்பது அங்கீகரிக்கப்பட்டது.தேசிய அறிவியல் அறக்கட்டளையானது தேசிய வானியல் மற்றும் விண்வெளி நிர்வாகம் (NASA), அமெரிக்க எரிசக்தித் துறை, US வர்த்தகத் துறை NIST, US பாதுகாப்புத் துறை, பாதுகாப்பு மேம்பட்ட ஆராய்ச்சித் திட்டங்கள் நிறுவனம் (DARPA) மற்றும் அலுவலகம் ஆகியவற்றிற்கான ஒரு குடையாகும். நேவல் ரிசர்ச் ஒருங்கிணைக்கப்பட்ட ஆய்வுகள் மூலோபாய திட்டமிடுபவர்களுக்கு அவர்களின் ஆலோசனையில் தெரிவிக்கின்றன.1997 ரேபிட் ப்ரோட்டோடைப்பிங் இன் ஐரோப்பா மற்றும் ஜப்பான் பேனல் ரிப்போர்ட் அத்தகைய ஒரு அறிக்கை ஆகும், இதில் DTM கார்ப்பரேஷனின் நிறுவனர் ஜோசப் ஜே. பீமன் ஒரு வரலாற்று முன்னோக்கை வழங்குகிறார்:

விரைவான முன்மாதிரி தொழில்நுட்பத்தின் வேர்கள் நிலப்பரப்பு மற்றும் புகைப்படக் கலையில் உள்ள நடைமுறைகளைக் கண்டறியலாம்.டோபோகிராபிக்குள் பிளாந்தர் (1892) உயர்த்தப்பட்ட நிவாரண காகித நிலப்பரப்பு வரைபடங்களுக்கான அச்சுகளை உருவாக்குவதற்கான ஒரு அடுக்கு முறையை பரிந்துரைத்தார். இந்த செயல்முறையானது அடுக்கப்பட்ட தகடுகளின் தொடரின் விளிம்பு கோடுகளை வெட்டுவதை உள்ளடக்கியது.மிட்சுபிஷியின் மாட்சுபரா (1974) ஒரு வார்ப்பு அச்சு உருவாக்க அடுக்கப்பட்ட மெல்லிய அடுக்குகளை உருவாக்க புகைப்பட-கடினப்படுத்தும் ஃபோட்டோபாலிமர் பிசினுடன் ஒரு நிலப்பரப்பு செயல்முறையை முன்மொழிந்தார்.ஃபோட்டோஸ்கல்ப்ச்சர் என்பது பொருட்களின் துல்லியமான முப்பரிமாண பிரதிகளை உருவாக்குவதற்கான 19 ஆம் நூற்றாண்டின் நுட்பமாகும்.மிகவும் பிரபலமான ஃபிராங்கோயிஸ் வில்லெம் (1860) 24 கேமராக்களை ஒரு வட்ட வரிசையில் வைத்து ஒரே நேரத்தில் ஒரு பொருளை புகைப்படம் எடுத்தார்.ஒவ்வொரு புகைப்படத்தின் நிழற்படமும் ஒரு பிரதியை செதுக்க பயன்படுத்தப்பட்டது.மொரியோகா (1935, 1944) ஒரு பொருளின் விளிம்பு கோடுகளை புகைப்படமாக உருவாக்க கட்டமைக்கப்பட்ட ஒளியைப் பயன்படுத்தி ஒரு கலப்பின புகைப்பட சிற்பம் மற்றும் நிலப்பரப்பு செயல்முறையை உருவாக்கினார்.கோடுகளை பின்னர் தாள்களாக உருவாக்கி, வெட்டி அடுக்கி வைக்கலாம் அல்லது செதுக்குவதற்கான ஸ்டாக் பொருட்களில் திட்டமிடலாம்.Munz (1956) செயல்முறையானது ஒரு பொருளின் முப்பரிமாணப் படத்தைத் தேர்ந்தெடுத்து, அடுக்காக அடுக்கி, ஒரு புகைப்படக் குழம்பை குறைக்கும் பிஸ்டனில் மீண்டும் உருவாக்கியது.சரிசெய்த பிறகு, ஒரு திடமான வெளிப்படையான சிலிண்டர் பொருளின் படத்தைக் கொண்டுள்ளது.

- ஜோசப் ஜே. பீமன்
"விரைவான முன்மாதிரியின் தோற்றம் - RP என்பது எப்போதும் வளர்ந்து வரும் CAD துறையில் இருந்து வருகிறது, மேலும் குறிப்பாக, CAD இன் திடமான மாடலிங் பக்கமாகும்.1980களின் பிற்பகுதியில் திட மாடலிங் அறிமுகப்படுத்தப்படுவதற்கு முன்பு, முப்பரிமாண மாதிரிகள் கம்பி சட்டங்கள் மற்றும் மேற்பரப்புகளுடன் உருவாக்கப்பட்டன.ஆனால் உண்மையான திடமான மாதிரியின் வளர்ச்சி வரை RP போன்ற புதுமையான செயல்முறைகளை உருவாக்க முடியாது.1986 இல் 3D சிஸ்டம்களைக் கண்டறிய உதவிய சார்லஸ் ஹல், முதல் RP செயல்முறையை உருவாக்கினார்.ஸ்டீரியோலிதோகிராபி எனப்படும் இந்த செயல்முறை, குறைந்த சக்தி கொண்ட லேசர் மூலம் குறிப்பிட்ட புற ஊதா ஒளி-உணர்திறன் திரவ ரெசின்களின் மெல்லிய தொடர்ச்சியான அடுக்குகளை குணப்படுத்துவதன் மூலம் பொருட்களை உருவாக்குகிறது.RP இன் அறிமுகத்துடன், CAD திடமான மாதிரிகள் திடீரென்று உயிர்ப்பிக்க முடியும்.

சாலிட் ஃப்ரீஃபார்ம் ஃபேப்ரிகேஷன் என குறிப்பிடப்படும் தொழில்நுட்பங்கள்தான் விரைவான முன்மாதிரி, 3டி பிரிண்டிங் அல்லது சேர்க்கை உற்பத்தி என நாம் இன்று அங்கீகரிக்கிறோம்: ஸ்வைன்சன் (1977), ஷ்வெர்செல் (1984) இரண்டு கணினி கட்டுப்பாட்டில் உள்ள லேசர் கற்றைகளின் குறுக்குவெட்டில் ஒரு ஒளிச்சேர்க்கை பாலிமரின் பாலிமரைசேஷனில் பணியாற்றினார்.சிராட் (1972) எலக்ட்ரான் கற்றை, லேசர் அல்லது பிளாஸ்மாவுடன் கூடிய காந்தமண்டல அல்லது மின்னியல் படிவு என்று கருதப்பட்டது.இவை அனைத்தும் முன்மொழியப்பட்டன, ஆனால் வேலை செய்யும் இயந்திரங்கள் கட்டப்பட்டதா என்பது தெரியவில்லை.நகோயா முனிசிபல் இன்டஸ்ட்ரியல் ரிசர்ச் இன்ஸ்டிட்யூட்டைச் சேர்ந்த ஹிடியோ கோடாமா, ஃபோட்டோபாலிமர் ரேபிட் புரோட்டோடைப்பிங் சிஸ்டத்தைப் (1981) பயன்படுத்தி புனையப்பட்ட திடமான மாதிரியின் கணக்கை முதலில் வெளியிட்டார்.Fused Deposition Modeling (FDM) சார்ந்த முதல் 3D ரேபிட் ப்ரோடோடைப்பிங் சிஸ்டம் ஏப்ரல் 1992 இல் Stratasys ஆல் உருவாக்கப்பட்டது, ஆனால் காப்புரிமை ஜூன் 9, 1992 வரை வழங்கப்படவில்லை. Sanders Prototype, Inc முதல் டெஸ்க்டாப் இன்க்ஜெட் 3D பிரிண்டரை (3DP) அறிமுகப்படுத்தியது. ஆகஸ்ட் 4,1992 இல் கண்டுபிடிப்பு (ஹெலின்ஸ்கி), 1993 இன் பிற்பகுதியில் மாடல்மேக்கர் 6ப்ரோ மற்றும் பின்னர் 1997 இல் பெரிய தொழில்துறை 3D பிரிண்டர், மாடல்மேக்கர் 2. நேரடி ஷெல் காஸ்டிங்கிற்கான (டிஎஸ்பி) MIT 3DP பவுடர் பைண்டிங்கைப் பயன்படுத்தும் Z-Corp 1993 இல் அறிமுகப்படுத்தப்பட்டது. 1995 இல் சந்தை. அந்த ஆரம்ப தேதியில் கூட தொழில்நுட்பம் உற்பத்தி நடைமுறையில் ஒரு இடத்தைப் பெற்றதாகக் காணப்பட்டது.குறைந்த தெளிவுத்திறன், குறைந்த வலிமை வெளியீடு வடிவமைப்பு சரிபார்ப்பு, அச்சு தயாரித்தல், உற்பத்தி ஜிக்ஸ் மற்றும் பிற பகுதிகளில் மதிப்பைக் கொண்டிருந்தது.வெளியீடுகள் உயர் விவரக்குறிப்பு பயன்பாடுகளை நோக்கி சீராக முன்னேறியுள்ளன.சாண்டர்ஸ் ப்ரோடோடைப், இன்க். (சாலிட்ஸ்கேப்) ரேபிட் ப்ரோட்டோடைப்பிங் 3டி பிரிண்டிங் தயாரிப்பாளராகத் தொடங்கப்பட்டது, இது மாடல் மேக்கர் 6 ப்ரோ மூலம், CAD மாடல்களின் தியாகத் தெர்மோபிளாஸ் டிக் வடிவங்களை உருவாக்குவதற்காக டிராப்-ஆன்-டிமாண்ட் (DOD) இன்க்ஜெட் ஒற்றை முனை தொழில்நுட்பத்தைப் பயன்படுத்துகிறது.

வேகம் மற்றும் வெகுஜன உற்பத்தி பயன்பாடுகளை சமாளிக்கும் திறனை மேம்படுத்த, புதுமைகள் தொடர்ந்து தேடப்படுகின்றன.தொடர்புடைய CNC பகுதிகளுடன் RP பகிர்ந்து கொள்ளும் ஒரு வியத்தகு வளர்ச்சியானது, முழு CAD-CAM டூல்செயினைக் கொண்ட உயர்நிலை பயன்பாடுகளின் இலவச மென்பொருள் திறந்த-ஆதாரமாகும்.இது குறைந்த ரெஸ் சாதன உற்பத்தியாளர்களின் சமூகத்தை உருவாக்கியுள்ளது.பொழுதுபோக்காளர்கள் மிகவும் கோரும் லேசர்-பாதிக்கப்பட்ட சாதன வடிவமைப்புகளில் கூட நுழைந்துள்ளனர்

1993 இல் வெளியிடப்பட்ட RP செயல்முறைகள் அல்லது ஃபேப்ரிகேஷன் டெக்னாலஜிகளின் ஆரம்ப பட்டியல் மார்ஷல் பர்ன்ஸ் என்பவரால் எழுதப்பட்டது மற்றும் ஒவ்வொரு செயல்முறையையும் மிகவும் முழுமையாக விளக்குகிறது.கீழே உள்ள பட்டியலில் உள்ள பெயர்களுக்கு முன்னோடியாக இருந்த சில தொழில்நுட்பங்களையும் இது பெயரிடுகிறது.எடுத்துக்காட்டாக: விஷுவல் இம்பாக்ட் கார்ப்பரேஷன் மெழுகு படிவுக்காக ஒரு முன்மாதிரி பிரிண்டரை மட்டுமே தயாரித்து, அதற்குப் பதிலாக சாண்டர்ஸ் ப்ரோடோடைப், இன்க் நிறுவனத்திற்கு காப்புரிமையை உரிமம் வழங்கியது.BPM அதே இன்க்ஜெட்கள் மற்றும் பொருட்களைப் பயன்படுத்தியது.