Témata
Reklama

Porovnání metod Rapid Prototypingu

Stereolitografické modely se používají k vzhledovému posouzení budoucího výrobku nebo jako modely k výrobě prototypových forem. Model vytvořený spékáním polyamidového nebo polykarbonátového prášku pomocí laseru lze díky jeho dobrým mechanickým vlastnostem použít i jako plně funkční díl, metodu spékání kovového prášku lze využít k přímé stavbě forem. Pomocí vakuového lití lze získat modely s vlastnostmi odpovídajícími vlastnostem sériových výrobků.

Podstatou technologií Rapid Prototypingu (RP) je co nejrychlejší poskytnutí prototypového dílu k jeho tvarovému posouzení a funkčnímu odzkoušení. K nejznámějším metodám RP patří Stereolitografie, Plastic-laser-sintering, Metal-laser-sintering a tvorba prototypového dílu vakuovým litím polyuretanového materiálu do silikonových forem. Jednou z firem, která se jejich využitím zabývá, je společnost Hofmann Czech.
Reklama
Reklama
Reklama

Stereolitografie

Stereolitografie představuje nejpřesnější metodu tvorby fyzického 3D modelu. Při stavbě modelu touto technologií se využívá CAD konstrukčních dat, z nichž je řádově v hodinách postaven prostorový model. Model se staví z tekuté epoxidové pryskyřice. V tekutině je umístěna základová deska, na které je stavěn model tak, že laserový paprsek vytvrzuje po jednotlivých vrstvách konturu na hladině. Poté klesne základová deska o nastavený krok 0,1 mm, proběhne urovnání hladiny kapaliny a pokračuje vytvrzení další vrstvy. Zároveň je stavěna podpůrná konstrukce, která zaručuje tvarovou stálost modelu. Hotový pryskyřicový model přírodní barvy je možné dále opracovávat - brousit, pískovat a lakovat. Prototypový model slouží pro pohledové posouzení a ověření konstrukční správnosti nebo jako vestavbový díl bez možnosti odzkoušení mechanických vlastností. Často stereolitografický díl slouží jako výchozí model pro rozhodování o dalším směru vývoje nebo jako "muster model" pro další použití při výrobě prototypových forem.

Plastic-laser-sintering

Plastic-laser-sintering je technologie, při níž je laserovým paprskem vytvrzována prášková substance (polyamid nebo polykarbonát). Potřebné množství prášku je rovnoměrně rozvrstveno na platformu a následně jsou jednotlivé částečky prášku spékány laserovým paprskem v definovaných konturách - tím je po jednotlivých stavebních vrstvách vytvořen model. Přesnost stavby modelu je 0,15 ( 0,2 mm. V tomto případě není nutno stavět podpůrnou konstrukci, protože model je obklopen nevytvrzeným práškem. To se v důsledku projeví ve zkrácení stavebního času ve srovnání se stereolitografií. Tvorba modelu není omezena velikostí stavebního prostoru spékacího zařízení, protože vytvořené modely je možné lepit nebo svařovat do větších celků. Prototypový model je postaven řádově v hodinách a slouží především jako vestavbový díl s možností plného odzkoušení funkčnosti. Metoda je ekonomicky výhodná při stavbě menšího počtu dílů.

Metal-laser-sintering

Metal-laser-sintering umožňuje precizní tvorbu tvarové části vstřikovací formy na podkladě konstrukčních CAD dat vytvrzením kovového prášku laserovým paprskem bez použití nástrojů. Kovové díly jsou stavěny s vysokou přesností 0,05 mm z různých kovových prášků při 100% zachování pevnosti stavěného dílu. Díly mají požadovanou ostrost kontury a jejich hlavní výhodou je rychlost vzniku kovového dílu. Povrch vzniklého dílu je možné následně opracovat mikropráškováním a leštěním do požadované kvality. Metal-laser-sintering je špičková technologie, která je orientovaná na praxi a přes své rozměrové omezení stavebního prostoru, které je v současnosti max. 250 x 250 x 170 mm, má před sebou velké možnosti nasazení nejen v oblasti RP, ale také přímo v nástrojárnách při výrobě forem a nástrojů.

Vakuové lití

Vakuové lití se hodí pro malé série max. 30 až 50 kusů prototypových dílů ze simulovaných materiálů, které se svými vlastnostmi velmi blíží materiálu sériových dílů. Lití se provádí do silikonových forem. Forma se vyrobí zalitím "muster modelu" do silikonového materiálu. Po ztuhnutí silikonu a vyjmutí modelu je vytvořena dutina formy, do níž jsou ve vakuu odlévány ze speciálního dvousložkového materiálu malosériové prototypové díly. Vlastnosti odlévaných dílů je možné nasimulovat poměrem licích složek přesně podle vlastností sériového dílu (tvrdost, barva, pružnost atd.). Odlitky lze dále opracovávat, lakovat a následně použít jako vestavbové ověřovací plně funkční díly.
Reklama
Vydání #1,2
Kód článku: 20132
Datum: 06. 02. 2002
Rubrika: Trendy / Automatizace
Autor:
Firmy
Související články
Špičkové technologie dnes i zítra

Společnost Trumpf je renomovaný výrobce technologií na zpracování plechů a profilů a laserů pro průmysl. Výrobní historie se pomalu blíží celé stovce let a česká pobočka s obratem zhruba sto milionů eur za rok patří k důležitým průmyslovým hráčům nejen na českém trhu. Bylo proto jasnou volbou požádat ředitele společnosti Trumpf Praha Romana Haltufa, aby čtenářům MM Průmyslového spektra prozradil, kam se vývoj v tomto nepostradatelném oboru za minulá léta posunul.

Automatizace masové výroby vs. 3D tisk

Automatizace ve velkých společnostech je již dlouho běžnou praxí. V posledních letech se však setkáváme s poptávkou po automatizaci i v případech malosériové výroby a u dodavatelů s kusovou výrobou. Mnohdy jde o produkty s vysokou přidanou hodnotou, ať už to jsou výrobky pro automobilový průmysl, nebo pro maloodběratele.

Výroba založená na cloudových řešeních

Navzdory ekonomickým propadům a neustále se měnícímu pracovnímu prostředí zůstává výroba dlouhodobě a v celosvětovém měřítku hlavním zdrojem pracovních míst a zásadní oblastí tvorby hodnot. Přesto, že se postupně podařilo do značné míry vylepšit kvalitu vyráběných součástí a zvýšit efektivitu celého výrobního procesu, existují i nadále významné zdroje plýtvání, které se doposud nepodařilo efektivně vyřešit. V důsledku toho se provozní náklady v oblasti výroby vytrvale drží na vysoké úrovni. Existují však významné příležitosti umožňující tento trend zvrátit pomocí digitálních a cloudových řešení.

Související články
Výuka a výzkum aditivních technologií

Inovativní výrobní technologie nacházejí své místo také v technickém vzdělávání. Do svých osnov je dříve či později zakomponovaly všechny technické vysoké školy. Avšak pořízení nákladných technologií se neobejde bez podpory ze strany průmyslového výzkumu. Na Fakultě strojní ČVUT v Praze nyní disponují úplně novým zařízením M2 cusing pro výrobu dílů metodou DMLS německého výrobce Concept Laser, dnes působící pod značkou GE Additive. Stroj dodala společnost Misan a technologie slouží primárně pro výzkum v leteckém průmyslu.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Využití výrobků z recyklovaných plastů

Plastové odpady a jejich využití je v současné době velmi diskutovaným tématem. Očista naší země je velice důležitá, protože spousta plastového odpadu končí na skládkách a ve vodách oceánů. Proč tento odpad nezpracovat v rámci recyklace na smysluplné výrobky?

Solární článek Amorton na Amperu

Kromě nových technologií v oblasti automatizační techniky, elektromechanických i polovodičových relé bude společnost Panasonic na Amperu 2019 představovat amorfní křemíkový solární článek - Amorton. Tento unikátní zdroj energie s dostatečným výkonem pro napájení elektroniky nezatěžuje životní prostředí žádnými CO2 či jinými skleníkovými plyny a je tak ideální ekologickou alternativou standardních baterií.

Jsou smíšené konstrukce dočasně za svým zenitem?

Nikdo nenamítá proti oprávněné potřebě lehkých konstrukcí v dopravě, aeronautice, obalové technice a u pohyblivých částí strojů, systémů a zařízení. Avšak jsou smíšené konstrukce s plasty vyztuženými vlákny v současnosti opravdu za svým zenitem?

Harmonizace ve svařování

Mezinárodní harmonizace norem a pravidel pro svařování je důležitá z mnoha důvodů. Primárním důvodem je skutečnost, že svařování je považováno za "zvláštní proces" (EN ISO 9001), při kterém nelze zcela zjistit jakost po skončení procesu inspekcí, ale jakost musí být sledována před i v průběhu celého procesu svařování.

Automatizované pracoviště elektroerozivního obrábění

Společnost Mesit foundry má za sebou šedesátiletou zkušenost z výroby odlitků metodou vytavitelného voskového modelu a více jak padesátiletou historii výroby vstřikovacích forem. V současnosti je dodavatelem kvalitních vstřikovacích forem pro plasty a forem pro přesné lití kovů, které využívají zákazníci, například při dodávkách největším světovým automobilkám.

Velmi rychlá dvojčata

SolidCAM a InventorCAM jsou jeden a tentýž CAM program integrovaný v různých CADech (SolidWorks a Autodesk Inventor), proto má smysl mluvit o obou najednou. Neliší se funkčně totiž opravdu vůbec, pouze je uživatel ovládá ve svém oblíbeném CADu.

Značení s Mopa lasery

V posledních letech se lasery stávají dominantním způsobem značení produktů. V oblasti značicích technologií kontinuálně dochází k inovacím a lasery tak nahrazují čím dál více konvenční technologie.

Stroj na středění klikových hřídelí

Je všeobecně známo, že kliková hřídel je jednou z nejkritičtějších součástek motoru s vnitřním spalováním a jedním z nejsložitějších a nejkomplexnějších dílů z hlediska obrábění. Potřeba přesného vyvážení klikové hřídele, která je rozhodujícím faktorem pro celkovou účinnost motoru, se stala ještě důležitější, jelikož výrobci automobilů usilují o snižování emisí CO2 prostřednictvím lepšího výkonu motoru a strategií spočívajících v odlehčování. Díky různým vylepšením, kterých se v průběhu let dosáhlo v procesech kování a odlévání, už mají neopracované komponenty klikové hřídele téměř požadovaný tvar s mnohem menším množstvím přebývajícího materiálu. To znamená, že na konečné klikové hřídeli je třeba obrábět méně částí. Přináší to s sebou také zvýšenou potřebu přesného vyvážení se zmenšenou velikostí protizávaží, které se při vytváření těžiště často provádí.

Aditivní technologie (nejen) v leteckém průmyslu

3D tisk, neboli aditivní výroba, v dnešních dnech zažívá opravdový boom. Většina firem technického zaměření, které jsou na špičce v oblasti inovací, tuto technologii vlastní, nebo alespoň externě využívá. Obdoba této technologie však není v přírodě nová, ani nijak výjimečná.

Oscilující paprsek laseru pracuje přesněji

Univerzálním nástrojem naší doby je laser, kterým je možné bezdotykově opracovávat téměř všechny materiály. Ještě lépe a přesněji se podaří materiály řezat nebo gravírovat, když paprsek laseru kmitá.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit