Μηχανουργική Τεχνολογία ΙΙ

Transcript

1 Τ.Ε.Ι. Λάρισας Σχολή Τεχνολογικών Εφαρμογών (Σ.Τ.ΕΦ.) Τμήμα Μηχανολογίας Μηχανουργική Τεχνολογία ΙΙ Τραχεία Πρωτοτυποποίηση Ιωάννης Δ. Κεχαγιάς Δρ. Μηχανολόγος Μηχανικός

2 Εισαγωγή 2 Ο σκοπός των ΤΤΠ είναι η γρήγορη κατασκευή πολύπλοκων αντικειμένων απ ευθείας από τρισδιάστατα μοντέλα CAD. Όλες οι ΤΤΠ έχουν τα παρακάτω κοινά χαρακτηριστικά: Κατασκευάζουν πολύπλοκα μοντέλα ακανόνιστης γεωμετρίας. Οι διαδικασίες είναι αυτοματοποιημένες και βασίζονται σε ένα τρισδιάστατο CAD μοντέλο. Κατασκευάζουν τα πρωτότυπα προσθετικά επίπεδο επίπεδο χωρίς να απαιτούν τοποθέτηση και δέσιμο του υλικού. Δεν απαιτούν ανθρώπινη παρέμβαση κατά την διάρκεια της κατασκευής.

3 Τεχνικές Ταχείας Πρωτοτυποποίησης 3 ΤΤΠ Όλες οι ΤΤΠ βασίζονται στην αρχή κατασκευής των πρωτοτύπων προσθέτοντας υλικό σε στρώσεις. Αρχικά, ένα τρισδιάστατο μοντέλο CAD αποσυντίθεται σε φέτες. Αυτές στην συνέχεια χρησιμοποιούνται ως αφετηρία για να δημιουργηθεί ο κώδικας κατασκευής των στρώσεων, οι οποίες όταν κατασκευαστούν και κολληθούν με την σωστή σειρά αναπαριστούν το φυσικό πρωτότυπο.

4 Παράδειγμα κατασκευής 4 πρωτότυπου με ΤΤΠ

5 Ιστορική Αναδρομή 5 Κατασκευή πυραμίδας με στρώσεις

6 6 Ανάγλυφος τοπογραφικός χάρτης

7 7 Μεταλλικό καλούπι

8 8 Διαδικασία φωτογράφησης για την δημιουργία τρισδιάστατων αντιγράφων

9 9 Φωτοχημική μέθοδος χρησιμοποιώντας δύο Laser (Swainson, 1977)

10 10 Κατασκευή με χρήση σκόνης

11 11 Σύστημα με φωτοπολυμερισμό ρητίνης (Kodama, 1981)

12 12 Διαδικασία φωτοπολυμερισμού που προτάθηκε από τον Herbert, 1982

13 Όνομα Τίτλος Ημ/νία Χώρα Murutani Optical molding method Μάιος 1984 Ιαπωνία Masters Computer automated manufacturing process and system Ιούλιος 1984 U.S. Andre et al. Apparatus for making a model of an industrial part Ιούλιος 1984 Γαλλία Hull Apparatus for making three-dimensional objects by stereolithigraphy Αύγουστος 1984 U.S. Pomerantz et al. Three-dimensional mapping and modelling apparatus Ιούνιος 1986 Ισραήλ Feygin Apparatus and method for forming an integral object from Ιούνιος 1986 U.S. laminations Deckard Method and apparatus for producing three-dimensional objects by Οκτώβριος 1986 U.S. photosolidification; radiating an uncured photopolymer Fudim Casting shapes Φεβρουάριος 1987 U.S. Arkella et all Apparatus and method for creating three-dimensional objects Μάρτιος 1987 U.S. Crump Apparatus and method for creating three-dimensional objects Οκτώβριος 1989 U.S. Helinski Method and means for constructing three-dimensional articles by Νοέμβριος 1989 U.S. particle deposition Marcus Gas phase selective beam deposition: three dimensional, Δεκέμβριος 1989 U.S. computer controlled Sachs et al. Three dimensional printing Δεκέμβριος 1989 U.S. Levent et al. Method and apparatus for fabricating three dimensional articles by Δεκέμβριος 1990 U.S. thermal spray deposition Penn System, method, and process for making three dimensional objects Ιούνιος 1992 U.S. 13

14 14 Κατασκευή με φωτοπολυμερισμό σημείο - σημείο (Stereo Lithography Apparatys - SLA)

15 15 Κατασκευή με φωτοπολυμερισμό επίπεδο - επίπεδο SGC (Solid Ground Curing)

16 16 Κατασκευή με εναπόθεση λιωμένου πλαστικού FDM (Fused Deposition Modeling

17 Κατασκευή με πυροσυσσωμάτωση κονιοποιημένου υλικού (Selective Laser Sintering - SLS) 17

18 18 Κατασκευή με Τρισδιάστατη Εκτύπωση (Three Dimensional Printing 3DP)

19 19 Κατασκευή ελεύθερου σχήματος (Laser Engineering Net Shaping - LENS) Η μέθοδος αυτή εμφανίζει αρκετές ομοιότητες με τη μέθοδο SLS και SGC. Η κατασκευή του πρωτοτύπου γίνεται κι εδώ από κάτω προς τα πάνω. Μεταλλική σκόνη ψεκάζεται από τέσσερις ακίδες πάνω στην επιφάνεια του κομματιού. Η μεταλλική σκόνη τήκεται με την βοήθεια laser κι έπειτα στερεοποιείται.

20 Κατασκευή με εναπόθεση βαλλιστικών σωματιδίων (Ballistic 20 Particle Manufacturing - BPM)

21 21 Κατασκευή με εναπόθεση στρώσεων υλικού LOM (Laminated Object Manufacturing)

22 Αναπαράσταση STL Αρχείου 22

23 Προσέγγιση κύκλου με τρίγωνα 23

24 24

25 25 Οι ΤΤΠ χρησιμοποιούν υλικά κατασκευής παρόμοια με αυτά των παραδοσιακών τεχνικών κατασκευής συμπεριλαμβανομένων και των τεχνικών CNC. Μερικά από τα υλικά που χρησιμοποιούν είναι: Πλαστικές, κεραμικές, και μεταλλικές σκόνες, Θερμοπλαστικά και κεριά Ρητίνες εποξικές, ακρυλικές και ενισχυμένες με μεταλλική σκόνη Στρώσεις από πλαστικό, χαρτί, κεραμικό υλικό, ή μέταλλα

26 THANK YOU FOR YOUR ATTENTION! Any Questions?