Met de vooruitgang van wetenschap en technologie en de steeds hevigere marktconcurrentie versnellen de levenscycli van producten. Het verkorten van de ontwerp- en prototypecyclus van nieuwe producten en het verlagen van de ontwikkelingskosten is een urgente uitdaging geworden voor elke fabrikant.
In de afgelopen 30 jaar is computertechnologie een krachtig instrument geworden in diverse vakgebieden. Hoewel computerondersteund ontwerpen (CAD) de ontwerpefficiëntie en -kwaliteit aanzienlijk verbetert,prototypen kan niet alle uitdagingen in het productieproces aanpakken. Tussen de voltooiing van het productontwerp en de massaproductie moeten vaak prototypes worden vervaardigd om het ontwerp in een vroeg stadium te valideren en te verfijnen – een tijdrovende en arbeidsintensieve taak die een groot knelpunt is geworden.
Rapid prototyping-technologie, die driedimensionale objecten rechtstreeks vanuit computermodellen genereert, is ontstaan als reactie op de groeiende eisen van modern ontwerp en productie. Deze interdisciplinaire technologie integreert werktuigbouwkunde, automatische besturing, lasertechnologie, computerwetenschappen en materiaalkunde. De laatste jaren is het met opmerkelijk succes breed toegepast in industrieel ontwerp, productie, architectuur, kunst, geneeskunde, luchtvaart, ruimtevaart, archeologie en filmproductie. In de toekomst zal intelligente rapid prototyping-technologie voor mallen, gecombineerd met kunstmatige intelligentie-optimalisatie en digital twin monitoring, de transformatie van de maakindustrie naar een hoger niveau tillen.
digitalisering en personalisatie.
Er bestaan verschillende specifieke procesmethoden voor rapid prototyping-technologie, maar de basisprincipes blijven hetzelfde. Het kernconcept is gebaseerd op productie met toegevoegde materialen. Het doel is om snel (in vergelijking met machinale bewerking) een 3D CAD-model om te zetten in een fysiek driedimensionaal prototype, samengesteld uit echte materialen. Het proces kan worden onderverdeeld in twee fasen: discretisatie en layering.
Eerst wordt een 3D CAD-model gemaakt, ofwel via een CAD-modelleringssysteem, ofwel door de afmetingen van een fysiek object te meten en deze om te zetten in een digitaal model. De modelgegevens worden vervolgens verwerkt en gediscretiseerd in vlakke "-lagen" langs een specifieke as. Vervolgens verwerkt en deponeert een speciaal CA-systeem (prototypingmachine) het vormmateriaal laag voor laag totdat het prototype is voltooid. Het proces wordt geïllustreerd in het volgende diagram.
(Opmerking: Omdat je " noemde, wordt het proces weergegeven in de onderstaande afbeelding. Ik heb een tijdelijke aanduiding voor de diagramreferentie toegevoegd. Als je een specifiek afbeeldingslabel hebt, kun je dit aanpassen.)
Rapid Tooling (RT) is een combinatie van Rapid Prototyping (RP) en matrijzenbouwtechnologie. Het is gericht op het verkorten van de matrijzenontwikkelingscyclus, het verlagen van kosten en het vergroten van de flexibiliteit. De rapid prototyping-technologie van matrijzen verkort de matrijzenontwikkelingscyclus aanzienlijk en is met name geschikt voor kleine series, complexe structuren en snelle proefproductiescenario's.
De rapid prototyping-technologie voor mallen reconstrueert het traditionele matrijsproces met behulp van digitale middelen en biedt aanzienlijke voordelen op het gebied van agile productie en gepersonaliseerde maatwerkoplossingen. De rapid prototyping-technologie voor mallen, als belangrijkste innovatiemiddel van de moderne maakindustrie, hervormt het traditionele matrijsontwikkelingsproces met zijn kenmerken van hoge snelheid, lage kosten en hoge flexibiliteit. Deze technologie kan de matrijsproductie die weken duurt met traditionele processen, in uren tot dagen voltooien door middel van directe rapid prototyping (zoals metaal 3D-printen) of indirecte rapid prototyping (zoals het draaien van siliconenmallen), met name geschikt voor kleine seriematige proefproductie, complexe conforme koelmallen en snelle productiteratiescenario's. Met de ontwikkeling van hoogwaardige metaalpoeder- en gemengde productietechnologieën doorbreekt de rapid prototyping-technologie voor mallen de beperkingen van levensduur en precisie, en realiseert het agile productiemodel van "design is production" in de automobiel-, elektronica- en medische zorgsector. In de toekomst zal de intelligente productietechnologie voor snelle prototypen van matrijzen in combinatie met optimalisatie met kunstmatige intelligentie en bewaking van digitale tweelingen de transformatie van de maakindustrie in de richting van digitalisering en personalisatie verder bevorderen.
