Быстрое прототипирование - создание трёхмерного объекта.

Быстрое прототипирование – это…

Ещё не так давно для изготовления макета изделия, мастер-модели, чтобы можно было провести презентацию или испытание, использовались сложные технологии. На этот процесс уходили не часы, а недели и месяцы. С появлением аддитивных технологий всё изменилось, ведь отныне на изготовление прототипа потребуется не более нескольких часов.

Так что же такое быстрое прототипирование? Это технология послойного построения объёмной физической модели согласно данным CAD-файла. Традиционно детали производились фрезеровкой и подобными методами. При этом затрачивалось много времени и материала. Аддитивные технологии позволяют экономить и то, и другое, соответственно выгодны с экономической точки зрения.

Как происходит быстрое прототипирование?

Быстрое протопипирование подразумевает процесс послойного выращивания объекта. В зависимости от технологии может использоваться разный материал: пластик, фотополимер, металлический порошковый сплав, гипсовый композит и т.д. В любом случае метод предусматривает послойное нанесение и скрепление слоёв. Это может осуществляться:

при помощи лазера – селективное лазерное спекание,
сплавления – за счет нагрева пластика и его застывания,
использования клеевого состава в случае использования гипса,
путем постепенного нанесения жидкого материала и его отверждения под действием ультрафиолета – фотополимеры.

В зависимости от сложности модели и возможностей используемого 3Д-принтера, можно в краткие сроки получать даже работающие механизмы. И это свойство весьма ценное. Хотя и оборудование для данной цели будет серьёзным и дорогостоящим. Таким образом, ограничения устанавливаются только возможностями используемой техники.

Этапы быстрого прототипипования изделий

Технологии быстрого прототипирования независимо от точных характеристик используемого оборудования предусматривают несколько основных этапов. Ключевые из них:

3Д-моделирование – создание в CAD-программе трёхмерного объекта;
передача файла в формате STL с объектом на печать в специальный 3Д-принтер;
при необходимости дополнительная обработка (удаление поддержек и т.п.);
тестирование готового макета, при необходимости внесение изменений и снова печать.

Таким образом, число итераций при создании уникальной мастер-модели существенно сокращено. Себестоимость такого изделия тоже невысокая. При изготовлении макета не требуется участие большого числа рабочих и квалифицированных специалистов. Сам прототип может быть только моделью или уже полностью готовым к использованию изделием, что позволяет сделать презентацию ещё более наглядной и реалистичной.

Какие бывают технологии изготовления прототипов?

Прототипирование широко используется в архитектурно-строительной отрасли, в промышленности, рекламе и многих других сферах. При этом используются разные технологии:

FDM – пластиковая нить нагревается и выдавливается через экструдер;
SLS, SLM – селективное лазерное спекание и сплавление;
фотополимерная печать;
стереолитография и другие.

Разнообразие технологий позволяет выбрать оптимальный вариант для каждого конкретного случая. Различается и стоимость оборудования, готовых отпечатков. Например, в стоматологии чаще используется фотополимерная печать, так как она отличается высочайшей точностью.

Для архитектурных бюро большей популярностью пользуются недорогие 3Д-принтеры, печатающие по технологии FDM, а также оборудование, которое печатает гипсом. Ювелирные мастерские используют технику, печатающую воском, пластиком, а также порошковыми металлами.

Таким образом, быстрое прототипирование получает всё большее и большее распространение во всех отраслях человеческой жизни.