Jaki jest szybki model prototypowy?

Szybki model prototypowy to zazwyczaj plastikowa lub metalowa część utworzona z rysunku komputerowego, która pozwala klientowi przejrzeć opracowywany produkt.Począwszy od końca XX wieku, opracowano oprogramowanie komputerowe, które pozwoliło projektantom tworzyć rysunki trójwymiarowe (3D).Równoległy rozwój sprzętu, który mógłby tworzyć fizyczne struktury z tych rysunków, doprowadziło do działania szybkiego modelowania.

Projektowanie części za pomocą oprogramowania 3D zaczyna się od koncepcyjnego rysunku pożądanej części.Projektant może wziąć ten rysunek i stworzyć oparty na oprogramowaniu model 3D, który pozwala przeglądać część pod różnymi kątami lub orientacjami.To oprogramowanie może również wirtualnie zdemontować tę część, aby pokazać klientowi, w jaki sposób montaż może wystąpić w zakładzie przemysłowym.Projektowanie oprogramowania często obejmuje możliwość przetestowania części w różnych warunkach stresu lub wpływu w celu oszacowania awarii części lub wad projektowych.

Szybki rozwój modelu prototypowego stał się rzeczywistością wraz z wprowadzeniem drukarek 3D.Kilka różnych technologii ewoluowało pod koniec XX wieku, ale wszystkie były powiązane z programami projektowania wspomaganego komputerowo (CAD), które tworzyły modele oprogramowania.Wszystkie drukarki 3D stosują technikę budowania kolejnych warstw tworzyw sztucznych lub metali w sekwencji, aby stworzyć fizyczną próbkę części.

Jeden typ drukarki zastosowano drobny proszek w szafce drukarki.Oprogramowanie komputerowe zamieniło rysunek w tysiące wyjątkowo drobnych warstw, takich jak krojenie obrazu wyjątkowo cienki.Drukarka rozpyliła chemiczny spoiwo na proszku w kształcie najniższej warstwy.Następnie proszek wymieszano z tą warstwą, a płaska taca obniżyła niewielką ilość.Dodano kolejną warstwę spoiwa i proszku i tak dalej, aż do wykonania części 3D.W zależności od złożoności części drukarka może potrzebować uruchomić przez wiele dni, aby ukończyć jedną próbkę.

Inny rodzaj szybkiego prototypowego modelu drukarki zastosował plastik stopiony.Dysza umieszczała małe kropki stopionego materiału na tacy drukarki w kolejnych warstwach, aby zbudować część.Części te były często użyteczne bezpośrednio z maszyny, ponieważ warstwy plastiku tworzyły stały plastikowy prototyp.Była to poprawa w stosunku do niektórych drukarek proszku, które stworzyły części, które można by obsługiwać, ale mogą nie być wystarczająco silne do testowania lub faktycznego użycia.

Proces zwany spiekaniem metalu może również stworzyć szybki model prototypowy.Metal taki jak aluminium lub miedź o stosunkowo niskiej temperaturze topnienia można zastosować w drukarce 3D w podobny sposób jak stopiony plastik.Gotowa część metalowa często nie wymagała dalszego przetwarzania i może być używana bezpośrednio z maszyny do testowania lub dalszego rozwoju.

Wiele produktów w XXI wieku zostało całkowicie zaprojektowanych w oprogramowaniu CAD, co czyni wirtualny obraz szybki prototypowy model bez modelu prototypowego, bez modelu prototypowegopotrzeba wykonania próbki fizycznej.Stało się to powszechne w przypadku dużych maszyn przemysłowych, samolotów i dużych pojazdów, takich jak statki.Wiele części było zbyt dużych, aby tworzyć osobne prototypy lub opóźniłby rozwój produktu końcowego.

Inżynierowie opracowali testowanie oprogramowania, które mogłyby symulować rzeczywiste warunki testowania, co wyeliminowało potrzebę testów prototypowych.Pierwszy komercyjny samolot został zaprojektowany w ten sposób pod koniec XX wieku.Komercyjny samolot odrzutowy został zbudowany w całości w komputerze, przechodząc od projektu bezpośrednio do samolotu dla lotu bez pośredniego prototypów.