تعریف:

روش هایی هستند که می توانند با سرعت زیاد مدلی از قطعه تولید

نمایند.

 روش ساخت در این روش ها معمولا بصورت لایه به لایه است.

 تعداد این روش ها بسیار زیاد است و همچنان نیز به تعداد آنها افزوده

می شود.

 قطعات تولیدی در این روش ها ابتدا توسط نرم افزارهای CAD

بصورت یک مدل 3 بعدی تهیه گردیده و سپس به ماشین داده می

شوند. ماشین بطور اتوماتیک قطعات را تولید می کند.

کاربرد مدلهایی که از این روش ها تهیه می شوند:

 برای بررسی دیداری قطعه

 برای تست های مونتاژ

 بعنوان مدل در ریخته گری

 بعنوان مدل در روش های تولید سریع

 تولید قطعات کاربردی

روش های عمده و پر کاربرد مدلسازی سریع:

SLA

SLS

FDM

3DP

LENS

LOM

روش اول: روش Stereolithography

 

این روش اولین و یکی از پرکاربردترین روش های نمونه سازی سریع است.

 با تولد این روش در سال 1985 روشهای مدلسازی سریع به جهان معرفی

شدند.

 در این روش برای ساخت قطعات از رزین های فتوپلیمر استفاده می شود.

 این رزین ها مایع بوده حساس به نور ماوراء بنفش هستند.

 با دریافت نور ماوراء بنفش با طول موجی معین، این رزین ها جامد می شوند.

 لیزرمورداستفاده می تواند هلیم-کادمیم، آرگون، یا Nd-YVO4 باشد.

روش کار

روش کار:

 ابتدا مدل کامپیوتری قطعه کار در نرم افزارهای CAD تهیه می شود.

 مدل به نرم افزار ماشین داده می شود و توسط این نرم افزار، به لایه

های با ضخامت بین 0.05-0.15 mm تقسیم می شود.

 میز ماشین در مخزن رزین برروی سطح قرار می گیرد و به اندازه 1 لایه پایین می

رود. توسط یک تیغه، یک لایه رزین بر روی میز پوشانیده می شود.

 لیزر سطح مقطع لایه اول را بر روی رزین اسکن می کند. این سطح جامد می شود.

 سطح میز به اندازه یک لایه پایین می رود و دوباره با رزین پوشانده می شود.

 لیزر لایه دوم را اسکن می کند.

 این کار برای تمامی لایه های جسم انجام می شود.

پس از انجام عملیات:

 قطعه باید توسط محلولهای خاصی شستشو گردد تا رزین های باقی

مانده بر روی قطعه تمیز شوند.

 قطعه دریک UV Oven قرار می گیرد تا قسمتهای مایع باقی مانده

در جسم جامد شوند.

ویژگیهای اقتصادی این روش:

 سرعت تولیدنسبت به سایر روش های RP پایین

 زمان بیکاری تقریبا ندارد

 بازده مواد عالی

 هزینه مواد اولیه بالا

 هزینه تجهیزات بسیار بالا

 هزینه کارگر پایین

 نیاز به عملیات نهایی پس از ساخت دارد

 برای تولید کمتر از 10 قطعه بکار می رود

کاربردها:

 

 تولیدمدل پره توربین

 تولید قطعات بسیار پیچیده

 تولید مدل برای ریخته گری دقیق و روش های تولید سریع

 تولید قطعات با حفره های داخلی

ویژگیهای طراحی:

 

 دقت قطعات تولید شده از این روش از دقت قطعات تولید شده توسط سایر روش

های RP بالاتر است

 حفره های داخلی قابل تولید

 دقت در راستای Z کمتر از دقت در راستاهای X و Y

 نحوه قرارگیری قطعه بر روی میزمهم

 نیاز به تکیه گاه دارد

 بسته به کاربرد، نحوه هاشورزنی لیزر متفاوت است.

 قطعات بزرگ را می توان به قطعات کوچکتر تقسیم کرد و پس از تولید

تمامی قسمتها به یکدیگراتصال داد.

 استحکام قطعات تولیدی پایین

 عملیات نهایی کمی باعث ایجاد پیچیدگی در قطعه می شود.

نکات کیفی:

 

 قطعات تولیدی دارای استحکام سبز پایین

 تلرانس ها در راستای X و Y عالی

 نوع لیزر بکاررفته در دقت نهایی مهم

 نوع رزین بکار رفته در دقت نهایی مهم

 تکیه گاه ها باید پس از عملیات جدا شوند. این کار هم سخت است

و هم کمی سطح راخراب می کند.

 رزین ها بسیار سمی اند.

روش  SLS

این روش همانند روش SLA بوده با این تفاوت که رزینها مایع

نیستند، بلکه بصورت پودر هستند و با دریافت نور لیزر زینتر می

شوند.

 در این روش لیزر توان بسیار بالاتری نسبت به روش SLA دارد.

 این روش نیاز به تکیه گاه ندارد.

روش کار

روش کار:

 ابتدا مدل کامپیوتری قطعه کار در نرم افزارهای CAD تهیه می شود.

 مدل به نرم افزار ماشین داده می شود و توسط این نرم افزار، به لایه

های با ضخامت بین 0.1-0.15 mm تقسیم می شود.

 میز ماشین در بالاترین حالت قرار می گیرد و به اندازه 1 لایه پایین می رود. توسط یک

غلتک، یک لایه پودر رزین بر روی میز پوشانیده می شود.

 لیزر سطح مقطع لایه اول را بر روی رزین اسکن می کند. این سطح زینتر می شود.

 سطح میز به اندازه یک لایه پایین می رود و دوباره با رزین پوشانده می شود.

 لیزر لایه دوم را اسکن می کند.

 این کار برای تمامی لایه های جسم انجام می شود.

 

پس از انجام عملیات:

 قطعه از دستگاه بیرون آورده می شود و تمیز می شود.

ویژگیهای اقتصادی روش:

 

 سرعت کار کمی بالاتر از روش SLA )زیرا به ساخت تکیه گاه

نیازی ندارد(

 هزینه تجهیزات بسیار بالا

 مصرف توان لیزر بسیار بالا

 بازده مواد عالی

 قیمت مواد بالا

 هزینه کارگر پایین

 زمان بیکاری تقریبا ندارد

 مناسب برای تولیدات کمتر از 10 عدد

کاربردها:

 ساخت مدل پره توربین

 تولید قطعات بسیار پیچیده

 تولید مدل برای ریخته گری دقیق و روش های تولید سریع

 تولید قطعات با حفره های داخلی

نکات طراحی:

 دقت قطعات تولید شده از این روش از دقت قطعات تولید شده توسط روش

SLA پاین تر

 حفره های داخلی قابل تولید

 دقت در راستای Z کمتر از دقت در راستاهای X و Y

 نحوه قرارگیری قطعه بر روی میزمهم

 نیاز به تکیه گاه ندارد

 قطعات بزرگ را می توان به قطعات کوچکتر تقسیم کرد و پس از تولید

تمامی قسمتها به یکدیگراتصال داد.

 استحکام قطعات تولیدی بهتراز روش SLA

 قطر پرتو لیزردر هاشورزنی سطح باید جبران شود

نکات کیفی:

 

 قطعات تولیدی دارای استحکام بهتراز SLA

 تلرانس ها در راستای X و Y مناسب

 نوع لیزر بکاررفته در دقت نهایی مهم

 نوع رزین بکار رفته در دقت نهایی مهم

 بدلیل نداشتن تکیه گاه، عملیات Post Processing راحتتر از

SLA

 رزین ها بسیار سمی اند.

 اندازه دانه های رزین در صافی سطح نهایی بسیارمهم