Vad är en snabb prototypmodell?
En snabb prototypmodell är vanligtvis en plast- eller metalldel skapad från en datorritning, vilket tillåter en kund att granska en produkt under utveckling.Från slutet av det tjugonde århundradet utvecklades datorprogramvara som tillät designers att skapa tredimensionella (3D) ritningar.Parallell utveckling av utrustning som kan skapa fysiska strukturer från dessa ritningar ledde till verksamheten med snabb modellering.
Utformningen av en del med 3D -programvara börjar med en konceptuell ritning av en önskad del.En designer kan ta denna ritning och skapa en mjukvarubaserad 3D-modell, som gör att en del kan ses från olika vinklar eller orienteringar.Denna programvara kan också praktiskt taget demontera delen för att visa en kund hur montering kan inträffa i en industrianläggning.Programvarudesign inkluderar ofta förmågan att testa delen under olika förhållanden med stress eller påverkan för att uppskatta delfel eller designfel.
Snabb prototypmodellutveckling blev en verklighet med introduktionen av 3D -skrivare.Flera olika tekniker utvecklades i slutet av det tjugonde århundradet, men alla var kopplade till de datorstödda designprogrammen (CAD) som skapade mjukvarumodeller.Alla 3D -skrivare använder en teknik för att bygga på varandra följande lager av plast eller metaller i följd för att skapa ett fysiskt prov av delen.
En typ av skrivare använde ett fint pulver i ett skrivarskåp.Datorprogramvara förvandlade ritningen till tusentals extremt fina lager, som att skära bilden extremt tunn.Skrivaren sprayade ett kemiskt bindemedel över pulvret i form av det lägsta skiktet.Pulver blandades sedan på detta lager, och det platta brickan sänkte en liten mängd.Nästa lager av bindemedel och pulver tillsattes, och så vidare tills en 3D -del gjordes.Beroende på komplexiteten i delen kan skrivaren behöva köras i flera dagar för att slutföra ett prov.
En annan typ av snabb prototypmodellskrivare använde en smickbar plast.Ett munstycke placerade små prickar av det smälta materialet på skrivarfacket i successiva lager för att bygga upp en del.Dessa delar var ofta användbara direkt från maskinen, eftersom skikten av plast bildade en fast plastprototyp.Detta var en förbättring jämfört med vissa pulverskrivare, som skapade delar som kunde hanteras, men kanske inte är tillräckligt stark för testning eller faktisk användning.
En process som kallas metallsintring kunde också skapa en snabb prototypmodell.En metall såsom aluminium eller koppar med en relativt låg smältpunkt kan användas i en 3D -skrivare på liknande sätt som en smält plast.Den färdiga metalldelen krävde ofta ingen ytterligare bearbetning och kunde användas direkt från maskinen för testning eller vidareutveckling.
Många produkter under 2000 -talet var helt utformade i CAD -programvara, vilket gjorde den virtuella bilden till en snabb prototypmodell, utanbehovet av att ett fysiskt prov ska göras.Detta blev vanligt för stora industriella maskiner, flygplan och stora fordon som fartyg.Många delar var för stora för att skapa separata prototyper, eller skulle ha försenat slutlig produktutveckling.
Ingenjörer utvecklade mjukvarutestning som kunde simulera verkliga testförhållanden, vilket eliminerade behovet av prototyp -test.Det första kommersiella flygplanet designades på detta sätt i slutet av 1900 -talet.Ett kommersiellt jetflygplan byggdes helt i en dator och gick från en design direkt till ett flygkapabelt flygplan utan mellanliggande prototyper.