Быстрое прототипирование в изготовлении физических объектов

Примерно с начала 1980-х начали интенсивно развиваться технологии формирования трёхмерных объектов не путём удаления материала (точение, фрезерование, электроэрозионная обработка) или изменения формы заготовки (ковка, штамповка, прессовка), а путём постепенного наращивания (добавления) материала или изменения фазового состояния вещества в заданной области пространства. На данный момент значительного прогресса достигли технологии послойного формирования трёхмерных объектов по их компьютерным образам. Эти технологии известны под разными терминами, например, SFF (Solid Freeform Fabrication), FFFF (Fast Free Form Fabrication) или CARP (Computer Aided Rapid Prototyping), однако наибольшее:

· стереолитография (STL — sterolithography);

· отверждение на твёрдом основании (SGC — Solid Ground Curing);

· нанесение термопластов (FDM — Fused Deposition Modeling);

· распыление термопластов (BPM — Ballistic Particle Manufacturing);

· лазерное спекание порошков (SLS — Selective Laser Sintering);

· моделирование при помощи склейки (LOM — Laminated Object Modeling);

· технология многосопельного моделирования (MJM Multi Jet Modeling)

· Иммерсионные центры, или системы виртуальной реальности.

Все названные технологии предполагают наличие трёхмерной компьютерной модели детали. Большинство известных САПР обеспечивают экспорт моделей в стандартном для быстрого прототипирования формате STL. Некоторые из установок БП называют трёхмерными принтерами.

Назначение БП

· Для оценки эргономики, визуализации, дизайна изделия.

· Для функциональной оценки изделия (проверка качества сборочных изделий, аэродинамических характеристик, практичности).

· Использование в качестве модели для дальнейшего применения в производстве (в качестве литейной формы, электроэрозионного инструмента и др).

Преимущества технологий БП

· Сокращение длительности технической подготовки производства новой продукции в 2-4 раза.

· Снижение себестоимости продукции, особенно в мелкосерийном или единичном производстве в 2-3 раза.

· Значительное повышение гибкости производства.

· Повышение конкурентоспособности производства.

· Сквозное использование компьютерных технологий, интеграция с системами САПР.