11. GYORS PROTOTÍPUS-GYÁRTÁS (RAPID- PROTOTYPING)

11. GYORS PROTOTYPING)

PROTOTÍPUS-GYÁRTÁS

(RAPID-

A valóságos prototípusok gyártása költséges és viszonylag lassú folyamat. A vizuális realitás módszereivel élethűen megjelent geometriai modell számos kérdésre választ ad, amelyet a prototípustól várunk. Ennek ellenére gyakran van szükség fizikailag létező prototípusokra.

Miskolci Egyetem, Gyártástudományi Intézet, Prof. Dr. Dudás Illés

A virtuális prototípus egyik hátránya, hogy nem állnak rendelkezésre minden tárgyalóasztalnál a szükséges hardver és szoftver eszközök. Nem mindenki tudja egyformán látni a térben a modellezett alkatrészt, különösen

nem

annak

részleteit.

A kézben

tartva

szemlélhető darab olyan ötletek forrása lehet, amelyek értéke előre felmérhetetlen. Az előbbieken túl a prototípus (mesterdarab)

felhasználható

szerszámként

(vákuumformázás), szerszámkészítéshez (Rapid Tooling) öntőmintaként,

öntőformaként.

Ezzel

lényegesen

lerövidíthető a tervezés-gyártás átfutási ideje (Rapid Manufacturing). Miskolci Egyetem, Gyártástudományi Intézet, Prof. Dr. Dudás Illés

A legutóbbi években számos eljárást dolgoztak ki prototípusok

geometriai

modellek

információi

alapján

történő gyors előállítására. Ezek közös vonása, hogy az alakot rétegekre bontásán, majd a prototípusnak a rétegekre vonatkozó információk alapján való rétegenkénti felrakásán alapul. A gyakorlatban bevezetett módszerek vékony anyagból kivágva, vagy műgyantából kikeményítve állítják elő a prototípust. Tulajdonképpen a műszaki tervezőrendszerek

üzemeltetéséhez

használt

számítógépek periférikus berendezéseiről van szó. Ezek zárt rendszerben, tisztán dolgoznak, és nem igényelnek üzemi környezetet. Miskolci Egyetem, Gyártástudományi Intézet, Prof. Dr. Dudás Illés

A kikeményítéssel dolgozó eljárások folyékony vagy por anyagból készítik el a prototípust. A legszélesebb körben az a sztereólitográfiai eljárás terjedt el, amelynél alapanyagként folyékony műanyagot használnak. A folyékony gyanta egy tartályban van. A számítógép a geometriai modellből vett információk alapján ultraibolya lézer sugarat vezérel. A sugár hatására kikeményedő anyag felületén az alak egy vékony rétege jön létre. A test ezeknek a rétegeknek az egymásra rakásával alakul ki. A prototípus néhány órán belül készül el.


Az alakot vékony anyagból, a rétegek kivágásával létrehozó eljárások a megfelelő pontosság és felületminőség biztosítása érdekében lézerrel dolgoznak. A gyors prototípus-gyártó berendezés, mint minden periférikus hardver eszköz üzemeltetéséhez a tervezőrendszert megfelelő interfész programmal kell kiegészíteni. A jól kiépített tervezőrendszerek rendelkeznek ilyen elemekkel. Az interfész program a geometriai modell adatállományából szabványos STL fájlt állít elő, amely közvetlenül felhasználható a gyors prototípus-készítő berendezés vezérléséhez. Az eredmények a prototípus elkészítése előtt a tervezőrendszerben vagy a gyors prototípus-gyártó berendezés vezérlésének képernyőjén ellenőrizhetők. Miskolci Egyetem, Gyártástudományi Intézet, Prof. Dr. Dudás Illés

11.1. Geometriai modellek prototípus-eljárásoknál

alkalmazása

a

gyors

A mai modern számítógéppel segített tervezés (CAD) technológiájában konstrukciónak

viszonylag három

egyszerű

dimenziós

egy

adott

megtervezése

számítógépen. Kevésbé egyszerű viszont megjeleníteni az ilyen 3D-s modellt, mert a számítógép képernyője csak kétdimenziós. Hasznos lehet a valódi, „látni és érezni” (meg tudom érinteni) modell megvalósítás. Az elmúlt mintegy tíz évben a legtöbb ilyen 3D-s fizikai modell (prototípus) fáradságos munkával adott nyersdarabból CNC forgácsológépen készült. Miskolci Egyetem, Gyártástudományi Intézet, Prof. Dr. Dudás Illés

Termékfejlesztés

Prototípusok gyártási eljárásai

a prototípusok gyors rendelkezésre állása Hagyományos forgácsoló eljárások

Gyors-prototípus eljárások

* NC-marógépek

* Stereolithographie

* másoló marógépek

* Solid Ground Curing

További technikák * műanyag vákuum-formázó eljárás * nyomás alatti fémöntés

* esztergagépek

* Selective Laser Sintering

* gipszforma eljárás

* kézi megmunkálások * ........

* Fused Deposition Modeling

* precíziós öntés * homokformába öntés

* Laminated Object Manufacturing

* ..........

* 3D Printing

11.1. ábra Prototípus-gyártás modellezése és eljárásai Miskolci Egyetem, Gyártástudományi Intézet, Prof. Dr. Dudás Illés

Az elmúlt években új módszereket fejlesztettek ki, amelyekkel egy prototípust felépíthetünk közvetlenül a CAD fájlból (a drága és időigényes forgácsolás helyett). A legtöbb ilyen technológia gyors és egyszerű. Ezeket egy összefoglaló címszó alatt csoportosíthatjuk, mint: „Rapidprototyping” (gyors prototípus-gyártás) technológiák, de az alkalmazási céleljárás függvényében használják a „Rapid Tooling” (gyors szerszámgyártás), a „Rapid Modelling” (gyors

modellezés),

gyártás),

a

„3D

a

„Rapid

Modelling”

Manufacturing” (3D-s

elnevezéseket is. Miskolci Egyetem, Gyártástudományi Intézet, Prof. Dr. Dudás Illés

(gyors

modellezés)

Ez a termékfejlesztési terület a 80-as évek elején jelent meg az Egyesült Államokban és az elmúlt 20 évben óriási fejődésen ment keresztül. A termék konstrukciók sokkal összetettebbé

váltak

mind

alakjukban,

mind

funkcionalitásukban. Ezzel szemben a tervezési-, gyártási-, átfutási idők csökkentésének szükségessége növekedett (gazdasági és termelékenységi okokból), valamint a minőségi elvárások egy termékkel szemben fokozottabbá váltak. Ezen körülmények megváltozása indukálta, a számítástechnika és a tervezőrendszerek nagyarányú fejlődése pedig lehetővé tette a terület jelentős fejlesztését. Miskolci Egyetem, Gyártástudományi Intézet, Prof. Dr. Dudás Illés

Tehát a szilárd CAD modellezés és a számítógépes technológiák fejlődése egy új utat nyitott meg, a gyors prototípusok gyártása felé. Az Rapid-prototyping (RP) előtti időkben heteket és sok pénzt vett igénybe egy konstrukció prototípusának

legyártása.

ugyanennek

prototípusnak

a

A a

Rapid-prototypingban gyártása

manapság

hétköznapivá vált. Időtartama órákra, költsége pedig töredékére csökkent. Az RP kifejlesztése lehetővé tette a cégeknek,

hogy

gyakrabban,

valamint

kevesebb

költséggel, rövidebb idő alatt ellenőrizzék és változtassák meg a konstrukciókat. [202] Miskolci Egyetem, Gyártástudományi Intézet, Prof. Dr. Dudás Illés

Szkennelési Virtuális stratégia valóság

CAD modellezés

Tapintási modellezési rendszer

Pontsereg

Referencia modell (CAD) Reverse engineering

Ellenőrzés és összehasonlítás

Interfész

STL fájl Rétegekből történő gyártás

Rétegekből gyártott alkatrész

Rétegekből gyártott szerszám

Gyors szerszámozás Prototípus szerszám

Végső prototípus


11.2. ábra Gyors Prototípusgyártás folyamata

Az eredmény egy termék, amely: • az első alkalommal már működik, • kevesebb pénzt kell fordítani a tervezésre és gyártásra, • kevesebb időt kell fordítani a tervezésre és gyártásra, • kielégíti a vásárlói igényeket, • gyorsabban

piacra

kerül,

megtérülési ideje.


így

rövidebb

a

Számos RP technológia van jelen a piacon, azonban mindegyik ugyanazon az alapelven működik. Az alapelvet öntőminta gyártásán keresztül mutatjuk be, két különböző eljárással. (11.3., 11.5. ábrák)


a) Az öntőforma tervezése CAD rendszerrel.

b) Az öntőforma 3 dimenzióban nyomtatása.

d) A folyékony fém beöntése a formába.

c) Az öntőforma összeállítása.

e) A fémöntvény formából történő kivétele.

11.3. ábra Öntőminta és öntvény gyártási folyamata 3D printer eljárással [198] Miskolci Egyetem, Gyártástudományi Intézet, Prof. Dr. Dudás Illés

Szilárdtest modellezett CAD adatokat, melyek egy meghatározott feldolgozzák,

formátumban és

az

vannak

optimális

(STL),

építési

pozícióba

orientálják. Az adatokat azután az RP gépre küldik, ahol megtörténik a vékony rétegekre szeletelése. Az RP gép ezután

elkészíti

a

modell

minden

egyes

2D

keresztmetszetét és hozzáragasztja az előző réteghez, következésképpen

a

teljes

prototípus

egymásra rakásával épül „rétegről-rétegre”.


a

rétegek

11.2. Gyors prototípus előállítása LOM eljárással A gyors prototípusgyártási eljárások alapja, hogy CADrendszerben elkészített 3 dimenziós modellt egy alkalmas szoftverrel párhuzamosan szeletekre, rétegekre osztjuk. A berendezés

ezeket

a

rétegeket

-

amelyeket

egy

lézersugárral követve a kontúrpályákat vágja ki - egymásra építve

alakítja

ki

a

végleges

alkatrész-geometriát

megtestesítő három dimenziós prototípust, próbatestet, ősmintát.


11.4. ábra A LOM berendezés vázlata


A berendezés fő részei (11.4. ábra): a) vezérlő számítógép, amelyre fel van telepítve a LOMSlice program, b) CO2 lézer, amelynek sugarát tükrök irányítják, c) egy „plotter„ típusú mozgató készülék, amely a lézersugarat az XY síkban irányítja, d) a munkaasztalt függőleges irányban mozgató berendezés, e) az egymást követő rétegeket hengerlő egység, f)

a papírlemezt előtoló berendezés,

g) gázelszívó. Miskolci Egyetem, Gyártástudományi Intézet, Prof. Dr. Dudás Illés

A gyors prototípus gyártó gép lézer berendezése 25W teljesítményű CO2 lézer, amely biztosítja a papírlap kivágását. A sugár gyújtósugarának az átmérője 0,25 mm. Mint valamennyi gyors prototipizáló berendezés esetén, a LOM gépnél is az STL szoftvert használjuk, amelyet átvesz a berendezés LOMSlice szoftverje. Következik a D modell "szeletelése" a papír vastagságnak megfelelő rétegben,

és

ezeknek

a

rétegeknek

megfelelő

keresztmetszet profiljainak a meghatározása. Ezeket a kontúrokat követi a lézersugár. A kivágás a keresztmetszet belső oldaláról kezdődik a "Z" koordinátának megfelelő pálya szerint. Miskolci Egyetem, Gyártástudományi Intézet, Prof. Dr. Dudás Illés

Ez után a többlet-részek kocka-alakban való kivágása és végül a doboz külső/belső részének a kivágása történik. A Helysys cég által szállított papír vastagsága 0,1067 mm. A LOM 1015 berendezés főbb adatait a 11.1. táblázatban láthatjuk.


11.1. táblázat

A LOM 1015 jellegzetes adatai

Eljárási típusok A lézer típusa A lézer teljesítménye (W) A lézersugár nagysága (mm)

Hengerlés és vágás lézerrel CO2 25 0.25 – 0.38

Vágási sebesség az XY tengelyen (m/s)

0.38

Pontosság az XYZ koord. (mm)

±0.25

Anyagvastagság (mm)

0.05 – 0.38

Hengerlési eljárás

Hengerlés és melegítés

Munka térfogat (mm x mm x mm)

380x250x350

A réteg minimális vastagsága (mm)

0.05

A gép méretei (m x m x m) Miskolci Egyetem, Gyártástudományi Intézet, Prof. Dr. Dudás Illés

1.20x0.99x1.27

A LOM modellek gyártásához szükséges lépések (11.5. ábra): • a munkadarab 3D modellezése a STL állomány alapján, • a bemenő mértani adatok osztályozása és egy új adatszerkezet felépítése (bmp, con, ini). A con állomány azoknak a háromszögeknek az összefüggéseit tartalmazza, amelyek a 3D modell felületét megközelítik. Ezt az állományt használjuk a következőkben a szeletelő algoritmusban, • az egymás után következő rétegek 2D geometriai modelleinek a meghatározása a 3D modell szeletelése által. Miskolci Egyetem, Gyártástudományi Intézet, Prof. Dr. Dudás Illés

A

LOMSlice

forgatását,

szoftver

eltolását,

megszerkesztését,

a

lehetővé

beosztását, gép

teszi

a

modell

tükörmásának

munkaasztalán

a

minél

célszerűbb elhelyezés céljából. Az alkatrész modellezése a következő lépésekből áll: • az

alkatrész

meghatározása,

kezdve

a

STL

állománnyal. Ebből ered a bmp állomány, amely segítségével

a

munkadarab

3D-s

modellje

megalkotható, • valamennyi réteg alakjának a meghatározása a 3D modell szeletelésével. Miskolci Egyetem, Gyártástudományi Intézet, Prof. Dr. Dudás Illés

11.5/a. ábra Öntőminta gyártási folyamata LOM eljárással [198]


11.5/b. ábra Öntőminta gyártási folyamata LOM eljárással [198]


11.3. A Rapid-prototyping modellek használata

11.6. ábra Rapid-prototyping eljárások modellezéséhez felhasznált anyagok Miskolci Egyetem, Gyártástudományi Intézet, Prof. Dr. Dudás Illés

Az RP-n gyártott modellek messze túlmutatnak napjaink

mérnöki

alkalmazásain,

a

megfelelő

és

funkcionális modelleken. [202] Ma a modelleket használhatjuk: • mintaként

más

szerszámozási

és

gyártási

folyamatokhoz, • eladáselemzéshez, mint csoportmodell, • marketing modellként, • ármegállapító modellként, a gyártóhoz küldve azért, hogy a CAD adatoknál segítsen a költségek csökkentésében a technikailag helyes konstrukció kialakításáért. Miskolci Egyetem, Gyártástudományi Intézet, Prof. Dr. Dudás Illés

11.4. A prototípus gyártásának lépései 11.4.1. A számítógépi 3D modell elkészítése Napjainkban számos 3D modellező szoftver létezik, amellyel megalkothatjuk a termék alapjául szolgáló modellünket.

A

Gépgyártástechnológiai

Tanszéken

különböző programcsomagok állnak rendelkezésünkre, többek

között

a

CATIA,

Autodesk

Inventor,

PTC

Pro/Desktop. Ezek a programok számos lehetőséget biztosítanak

számunkra

a

különféle

létrehozására. [200] Miskolci Egyetem, Gyártástudományi Intézet, Prof. Dr. Dudás Illés

modellek

Egyik lehetőség, hogy elkészítjük az alkatrész(ek) 2D-s nézeti képeit, majd ebből készíttetjük el a tervező szoftverrel a 3D-s modellt. Ilyen funkcióval az említett szoftverek mindegyike rendelkezik, mivel ez gyakorlatilag alapműveletnek számít a tervezés során. Egy másik lehetőség a 3D modell közvetlen megalkotása szoftvertől függően

drótváz-modellből,

felületmodellből,

valamint

volumetrikus (test) modellként, amikor is különböző testprimitívek,

halmazműveletek

segítségével

történő

felépítésével hozzuk létre a testmodellt. (Boole-algebra). A mai korszerű tervező rendszerek képesek az előbb felsorolt műveletek kombinációjára is. Miskolci Egyetem, Gyártástudományi Intézet, Prof. Dr. Dudás Illés

A 2D tárgyalapú rendszereknél a tárgyak egy rajzban ismételhetőek, tükrözhetőek, pozícionálhatóak, megjeleníthetőek és eltüntethetőek stb., de ez még mindig csak egy szerkeszthető rajz marad. A 3D-s modellező rendszerek használatával egy 3D-s megjelenítést hozunk létre (számos ugyanolyan alapelvet használva, mint 2D-s tárgyalapú rajzoknál), és azután különböző 2D-s képeket generálunk a 3D-s ábrázolás különböző nézeteivel. A 3D-s ábrázolásban számos olyan fogalom is létezik, amelyek értelmetlenek a 2D-rajzoknál, többek között a rejtett vonalak, halmaz műveletek, árnyékolás, megvilágítás, külső fény, anyagminták. Miskolci Egyetem, Gyártástudományi Intézet, Prof. Dr. Dudás Illés

Harmadik alternatív lehetőség egy 3D-s szkenner alkalmazása, amely egy létező testet tapogat le, és így építi fel a modellt automatikusan, különösebb emberi beavatkozás nélkül. Fontos azonban kiemelni, hogy ezen eljárással csak a már létező modelleket tudjuk úgymond „bedigitalizálni”. Ha tehát új dolgot akarunk létrehozni, akkor az első lépéseket mindenképpen nekünk magunknak kell megtenni. Ha sikerült a 3D-s modellt létrehozni, akkor következhet a második lépés: az

elkészített

alakítanunk,

modellt

hogy

a

olyan

formátumúra

prototípusgyártó

kell

készülékünk

vezérlőprogramja értelmezni tudja azt. Ezen formátum neve: sztereolitografikus fájl, röviden STL. Miskolci Egyetem, Gyártástudományi Intézet, Prof. Dr. Dudás Illés

11.4.2. Az „STL” fájl Az STL fájl a Rapid-Prototyping iparág szabványosított adatátviteli formátuma, amelytől megkívánjuk, hogy a legkülönfélébb

eljárások

számára

is

felismerhető,

feldolgozható, azaz kompatibilis legyen. Az STL fájl kölcsönösen megfeleltethető egy 3D nyomtatott alkatrésszel. Ez a formátum a szilárdtest modell

felületét

háromszögekkel

közelíti.

Minél

bonyolultabb a felület, annál több háromszöget kell létrehozni. Miskolci Egyetem, Gyártástudományi Intézet, Prof. Dr. Dudás Illés

Az STL fájloknak két formátuma van, egy szöveges (ASCII), illetve egy bináris. A szöveges leírás előnye, hogy könnyen módosítható, viszont kissé nehézkes a vele való dolgozás, és viszonylag nagy tárterületet foglal el. A bináris kódolás nagy előnye, hogy sokkal kisebb a fájlmérete, amely a hálózati adatátvitel során nélkülözhetetlen. Az ASCII fájlnak a kisbetűs „solid” kulcsszóval kell kezdődnie és az „endsolid” szóval kell végződnie. Ezen kulcsszavakon belül az egyes háromszögek listája található, amelyek a szilárdtest felületét definiálják. Minden egyes független háromszög leírása egy normál egységvektort igényel, amely a szilárdtest felületéből kifelé mutat. Majd ezt követi a három csúcspont (x, y, z) koordinátáinak megadása. (11.7. ábra) Miskolci Egyetem, Gyártástudományi Intézet, Prof. Dr. Dudás Illés

Példa egy szöveges módban megadott háromszögről: solid ... facet normal 0.00 0.00 1.00 outer loop vertex 2.00 2.00 0.00 vertex -1.00 1.00 0.00 vertex 0.00 -1.00 0.00 endloop endfacet ... endsolid 11.7. ábra. Elemi háromszögelem Miskolci Egyetem, Gyártástudományi Intézet, Prof. Dr. Dudás Illés

Ezek az értékek mindegyike Descartes-koordináta rendszerben megadott lebegőpontos adatok. Ezen háromszög értékeknek mind pozitívnak és az építési térfogaton belül kell lenniük. A Gépgyártástechnológiai Tanszéken működő Z400 3D printer gépen ezek az értékek: xmax=203 mm, ymax=254 mm, zmax=203 mm. Ez a maximális térfogat, amelyben az építést el lehet végezni. A modellt skálázhatjuk, elforgathatjuk, azért, hogy optimalizáljuk a építési időt, a szilárdságot és a hulladékeltávolítást. A normálvektor egy egységvektor és az origó az alapja. Ha a normálisok nincsenek megadva, akkor a legtöbb szoftver létrehozza őket a jobbsodrású rendszer szabálya alapján. Ha a normális információi nincsenek megadva, akkor az (x,y,z) értékeket 0.0 –nak kell megadni. Miskolci Egyetem, Gyártástudományi Intézet, Prof. Dr. Dudás Illés

11.5. Utókezelő anyagok, technológiai lépések 3D

Printing

porkeverékből,

eljárás és

a

során,

kötőanyag

a

berendezés

irányított

porra

fecskendezésével állítja elő a testmodellből a valós testet (11.8. ábra). Három alapvető portípust különböztetünk meg. A gipszalapú és cellulózalapú porokat általános célokra, a homokalapú

porkeveréket

öntőformák

készítésénél

használják. A berendezés tartályába a pornak megfelelő kötőanyagot kell betölteni. Miskolci Egyetem, Gyártástudományi Intézet, Prof. Dr. Dudás Illés

A 11.8. ábrán négy lépésben nyomon követhető a por adagolása, a por elterítése (1). A felesleges porszemcsék eltávolítása

és

összegyűjtése

(2),

melyet

az

adagolóhenger felemelésével és a modelltér vezérelt süllyesztésével oldottak meg. A testépítés során a „nyomtatófej” fecskendezi a leterített (általában 0,1 mm vastag) porrétegre a kötőanyagot (3). A gép által fecskendezett kötőanyag minimális szilárdságot biztosít (4). Ez a szilárdság éppen elegendő ahhoz, hogy a munkatérből óvatosan kiemeljük a testet. Miskolci Egyetem, Gyártástudományi Intézet, Prof. Dr. Dudás Illés

11.8. ábra A 3D printer eljárás [198] Miskolci Egyetem, Gyártástudományi Intézet, Prof. Dr. elvi Dudásvázlata Illés

Világosan látszik, hogy a kész modellnek valamilyen utókezelése szükséges ahhoz, hogy a gyakorlatban is alkalmazható prototípus váljon belőle. Az utókezelés típusát a későbbi felhasználási célok határozzák meg. [200] Lehetséges felhasználási célok: • prototípus, • öntőforma, • felhasználható alkatrész. A különböző felhasználási célok esetén különböző utókezelő anyagok alkalmazása szükséges. Miskolci Egyetem, Gyártástudományi Intézet, Prof. Dr. Dudás Illés

11.5.1. Appolo 5005 (pillanatragasztó) Prototípus előállítás esetén az egyik lehetséges utókezelő anyag az Appolo 5005 (pillanatragasztó). Felvitele a tubussal történő átitatással történik. Előnyei: • gyorsan szárad, • viszonylag nagy szilárdságot biztosít. Hátrányai: • viszonylag drága alapanyag, • egészségre káros gőzei vannak, • csak a külső kb. 2 mm-es réteget itatja át (vastag falú testeknél ezt figyelembe kell venni!), • valamint a bevonás során képződött jelentős hő alak-deformációkat okozhat. Miskolci Egyetem, Gyártástudományi Intézet, Prof. Dr. Dudás Illés

11.5.2. Viaszolás (vax) Prototípus előállítás esetén a másik lehetséges módszer az úgynevezett viaszoló berendezéssel történő utókezelés. Az átitató anyag ebben az esetben közönséges viasz. A megfelelő irányú anyagáramlás biztosítása érdekében (testbe befelé irányuló) fontos, hogy az olvadt viasz hőmérsékleténél a testet 10…20 °C-kal magasabb hőmérsékletre melegítsük. A megfelelő hőmérséklet különbség elérése után a modelleket tálcán az olvadt viaszba kell meríteni, majd időt kell hagyni az anyagdiffúzióra. Ezen folyamatokat (megfelelő hőmérsékletek, bemerítési idő, stb.) a berendezés automatikusan felügyeli. Miskolci Egyetem, Gyártástudományi Intézet, Prof. Dr. Dudás Illés

Előnyei: • olcsó utókezelő anyag, • gyors eljárás, • jól szabályozott folyamat, • vastag réteget képes átitatni. Hátrányai: • rendkívül drága berendezés, • a hőhatás miatt deformációk léphetnek fel. A felületi minőség a rétegről-rétegre módszer miatt hagy kívánni valókat maga után. A felületi minőség javítása mindkét módszer alkalmazása után csiszolóvászon segítségével történhet. Miskolci Egyetem, Gyártástudományi Intézet, Prof. Dr. Dudás Illés

11.5.3. Epoxi gyanta Prototípus,

valamint

felhasználható

alkatrész

előállítására is alkalmas. Az utókezelés után a további alakítás, felületi minőség javítása a rendkívül nagy szilárdság,

és

forgácsolással

felületi

keménység

miatt

már

csak

lehetséges. Ezen tulajdonságai

miatt

alkalmazható akár beépíthető (funkcionális) alkatrésznek, a létrehozott modell. Kétkomponensű formátumban kerül forgalomba,

melyeket

összekeverve

érhetjük

a el

a

megfelelő

arányban

megfelelő

eredményt.

Felhordható ecseteléssel, valamint szórással is. Miskolci Egyetem, Gyártástudományi Intézet, Prof. Dr. Dudás Illés

Előnyei: • a modell működés közben is kipróbálható, • nagy keménység és szilárdság, • vastag átitatott réteg. Hátránya: • drága utókezelő anyag.


11.5.4. Rugalmas (elasztikus) utókezelő anyagok Prototípus, valamint felhasználható alkatrész előállítására is alkalmas. Kétkomponensű formátumban kerül forgalomba, melyeket a megfelelő arányban összekeverve érhetjük el a megfelelő eredményt. Az anyag ecsettel történő felvitele után legalább 24 órán át száradni hagyjuk. A száradási idő leteltével egy hétköznapi kalapáccsal „összetörjük”. Elasztikus modellt kapunk. Tulajdonságai: • rugalmas modell, • csak a külső 2 mm réteg itatódik át, ezért vastagabb testeknél a kívánt hatást nem tudjuk elérni, • hosszú száradási idő, • fárasztva könnyen reped. Miskolci Egyetem, Gyártástudományi Intézet, Prof. Dr. Dudás Illés

11.6. Prototípusgyártás a Miskolci Gépgyártástechnológiai Tanszékén

Egyetem

11.9. ábra A Miskolci Egyetem Gépgyártástechnológiai Tanszékén található Z400 3D Printer Miskolci Egyetem, Gyártástudományi Intézet, Prof. Dr. Dudás Illés

A

Z400

3D

Printer

berendezés

(11.9.

ábra)

egyedülállónak számít az egyetemen és a régióban, hiszen

az

országban

ez

volt

a

második

ilyen

technológiával működő berendezés. Megérkezése után két héttel már munkára is fogtuk a szerkezetet. Első modellünk egy ívelt profilú csiga volt. Ez után a gép beállítása céljából készítettünk egy ún. kalibráló kockát, amelyen lemérve a méreteket, a készülék hibái ill. torzítása szoftveresen korrigálható volt. Ez után már kijelenthetjük, hogy méret- és alakhelyes modelleket tudunk gyártani. Miskolci Egyetem, Gyártástudományi Intézet, Prof. Dr. Dudás Illés

A gyors prototípus-gyártás és a geometriai modellezés egyaránt a jelen és a jövő technológiájának tekinthető, nemcsak

a

műszaki,

hanem

az

egyéb

területek

viszonylatában is. Gondoljunk az orvostudományra, ahol már napjainkban is alkalmazzák ezen módszereket anatómiai modellezésre. De tekinthetjük a művészeteket is, ahol terjedőben van az „antik” darabok modellezése, illetve a gyors 3D szobrok készítése a polaroid képek analógiájára.


Tehát

mindenképpen

óriási

lehetőség

van

ezen

technológiák előtt, és csak rajtunk múlik, hogy mit valósítunk meg ezek közül. Noha a 3D modellezésnek van létjogosultsága az RP nélkül is, az RP technológia nem értelmezhető nélküle, tehát nincs prototípusgyártás modell nélkül. Ezért sosem szabad gyors-prototípusgyártásról beszélni 3D modellezés nélkül. [199]


11. GYORS PROTOTÍPUS-GYÁRTÁS (RAPID- PROTOTYPING)

Recommend Documents