Ana sayfa   Sponsorlarımız:
         
     
Reports > Mfg. Tech. > Towards Perfection In Manufacturing: Autofabrication Technologies:
Contents
  • Preface
  • Introduction
  • Summary
  • Autofabrication Tech.

  •   > Light Curing
            Scanning
            Masking
      > Powder Binding
            Fusing
            Bonding
      > Deposition
            Spraying
            Extruding
      > Lamination
            Bonding + Cutting
            Cutting + Bonding

     Vendor / Model Index
  • Applications

  •   > Egineering:
      -->
    Conceptual Modeling

      --> Rapid Prototyping
      --> Rapid Tooling
      > Direct Manufacturing
      > Architecture
      > Medical
      > Math and Physics
      > Jewelry
      > Art
  • Applications in Turkey
  • Future Prospects
  • Resources for more info
  • Referance Info.

  •       Machining
          Photopolymers
          Sintering
          Investment Casting
          Silicon Tooling
          Conversion Technologies
  • Update History
  • Get online quotes from leading Turkish manufacturers

    | Home | Previous Page | Next Page |

    Applications > Engineering > Rapid Prototyping:

    Yeni ürün geliştirme sürecinde hızlı prototip imalatı sayesinde, olabilecek tasarım hatalarını kısa zamanda teşhis etme ve ürünü en kısa sürede piyasaya çıkarabilme mümkün olmaktadır. Prototipler, tasarım ekibi, imalat ekibi ve pazarlama ekibi arasındaki irtibatı ve ortak çalışma verimliliğini de arttırır.
    Eğer üretilen modelin malzeme özellikleri istenildiği gibi değilse, silikon kalıplama teknikleriyle (RTV silicon molding) daha sert, esnek veya farklı optik özelliklere sahip malzemelerden çok sayıda prototip imal edilerek istenilen performansa ulaşılabilir. Ayrıca, asıl amaç metal bir prototip elde etmekse, hassas döküm çok uygun bir teknolojidir. Aslında bu gibi ara dönüştürme yöntemleri uzun yıllardır biliniyordu ama asıl problem ilk modelin hızlı ve hatasız biçimde yapılabilmesiydi. Artık çeşitli autofabrication teknolojileri ile bu problem aşıldığı için model dönüştürme teknolojileri (conversion technologies) üzerinde yeni araştırma kapıları açılmıştır...
    Functional Prototypes
    Bilgisayar yardımıyla tasarlanmış yeni bir telefonun ekrandaki görüntüsü. Soldaki CAD verisine bağlı olarak SLA ile inşa edilmiş telefon prototipi.
    Solda: DTM firmasının SLS teknolojisi ile "nylon" tozu kullanılarak üretilmiş olan bu motorlu testerenin plastik gövdesi direkt olarak testlerde kullanılabilecek mukavemete sahiptir.
    Sağda: Stratasys/ FDM teknolojisi ile üretilmiş prototipler.
    Solda: Bir bebek sandalyesi tasarımı
    Ortada: Bu veri kullanılarak DTM/ SLS teknolojisi ile inşa edilmiş fonksiyonel prototip.
    Sağda: Stratasys/ FDM ile ergonomi testleri için inşa edilmiş bir sandalye, bir insanın yükünü kaldırabilecek kadar mukavimdir. 
    Solda: Bu seramik parçalar FDM teknolojisi yardımı ile imal edilmiştir.
    Ortada: Teijin Seiki, kullandığı özel bir fotopolimer ile esnek modeller üretebilir.
    Sağda: DTM/ SLS ile üretilen bu el aleti gövdesi, normal testlerde kullanılabilecek mukavemettedir.
    Solda: Porshe firması yeni geliştirdiği bir motorun silindir başlıkları soğutma performansını test etmek için SLA teknolojisi ile bir prototip imal etmiştir. Prototip şeffaf olduğu için soğutma sıvısına katılan hava kabarcıkları vasıtasıyla sıvını akışı başarıyla gözlenebilmiştir.
    Sağda: 3D Systems/SLA ile imal edilmiş bir TV gövdesi prototipi.

    Mammoth IIISağda görülen ve Materialise tarafından 2002 yılında geliştirilen yüksek kapasiteli Mammoth III modeli stereolitografi cihazı otomotiv sektöründen gelen ihtiyaçlar doğrultusunda bir torpido veya tamponun fonksiyonel prototipini tek parça halinde inşa edebilecek kapasitededir.
    Metal Prototypes via Investment Casting
    3D Systems/ SLA Quick Cast (Çabuk Döküm) denilen bir inşa yöntemiyle hassas döküme elverişli modeller inşa edilebilir:
    Sol Üst Resim: Bu teknoloji ile dökülmüş Mercedes'e ait bir motor gövdesi
    Sağ Üst Resim: Prototip motor testleri için hassas dökümle imal edilmiş karmaşık yapılı bir motor hava giriş manifoldu; Ford için geliştirilen bu parçanın döküm modeli CIBATOOL SL 5180 reçinesinden SL QuickCast stili ile imal edilmiş ve A356-T6 alüminyum malzemeden dökülmüştür.
    Altta Ortadaki Resim: Büyük boy bir jet motoru parçası dökümü, SLA/quickcast modeli ile yan yana görülmekte.

    Solda: DTM/ SLS "Polycarbonate" tozu ile üretilen modeller hassas döküm teknolojisi için de uygundur. Arka planda model, önde ise dökümle elde edilmiş metal parça görülmekte. Sonraları döküm için daha uygun olan polistren tozu inşa malzemesi olarak kullanıma girmiştir. İnşa sırasında kalan gözeneklere erimiş mum emdirilerek seramik malzemenin gözeneklere girmesi engellenir.
    Sağda: Helisys/ LOM yardımıyla dökülmüş bir dişli kutusu gövdesi.


    Aşağıda, Helisys LOM sisteminin kullanıldığı örnek bir metal ürün tasarım ve hızlı prototip uygulamasının safhaları görülmektedir:
    1. Bigisayar üzerinde gaz akışı hesap ve simülasyonları ile tasarlanmış karmaşık yapılı bir parçanın değişik kesitlerdeki gaz özellikleri değişik renklerde belirtilmiştir 2. Bilgisayar ekranında üretilmesi gerekli parça son halini almış
    3. Bu parça Helisys LOM teknolojisi ise kat kat kağıttan inşa edilmiş 4. Bu kağıt model, hassas döküm yöntemi kullanılarak gaz karıştırma ünitesinin ilk çelik prototipi kolaylıkla imal edilmiş.
    Not: 1,2 ve 4 numaralı resimlerdeki teknolojiler son 15 yıldır zaten vardı ama 3. resimdeki autofabrication teknolojisinin bulunması bu prototip imalatında el işçiliğinin gereğini önemli ölçüde azaltmıştır.

    Sağda: Soligen'in DSPC tekniğiyle inşa edilen seramik bir kalıp kullanılarak hassas döküm yöntemiyle imal edilmiş bir çelik parça. Soligen autofabrication cihazlarını satmak yerine dışarıya servis vermeyi tercih etmektir. Modem ile müşteriden aldığı 3 boyutlu geometri verisini kullanarak çelik parçaları bir hafta içinde hazır edip geri postalayabilmektedir. Bu işlem normalde 3 ay civarında sürer...





    Z Corp. / ZCast Prosesi ile direkt döküm kalıbı inşası:
    Bu uygulama ile alçı-seramik karışımlı bir çeşit toz inşa malzemesi kullanılarak prototip döküm kalıp ve maçaları direkt olarak inşa edilebilmektedir. ZCast 500 isimli bu toz inşa malzemesi ile alüminyum, çinko ve magnezyum gibi düşük ergime sıcaklığına sahip paslanmaz metaller dökülebilmektedir. Sağda, ZCast prosesi ile elde edilmiş bir döküm kalıbı, maçası ve bu kalıptan dökülmüş alüminyum bir parça görülmektedir.
    Optik gerilim analizi uygulamaları:

    Deneysel gerilim ve mukavemet analizinde etkili bir yöntem olarak mühendislikte uzun yıllardır kullanılmakta olan optik gerilim analizi (optical stress analysis veya photoelasticimetry) tekniklerinde kullanılacak modeller artık uygun (aktif) optik özelliklere sahip şeffaf fotopolimer reçinelerle hızlı ve kolay ve ucuz bir şekilde Stereolitografi (SL) cihazlarıyla direkt olarak imal edilebiliyor:

    Fransız uçak motoru tasarım ve geliştirme grubu Snecma (Societe Nationale d'Etude et Construction de Moteurs d'Aviation) 1992 yılında fotopolimer reçine üreticisi Ciba-Geigy (yeni adıyla Vantico) ile SL epoksi reçinelerinin optik gerilim analizi tekniklerinde uygulanması için işbirliğine başlamışlardır. 

    Soldaki resimde görülen 70cm çapındaki türbin rotor ve kanat modeli 9 parça halinde 3D Systems SL cihazlarıyla CIBATOOL SL 5170 reçinesi kullanılarak imal edilmiş ve her parçanın inşası 30 saat sürmüştür. Parçaları birleştrip test için hazırlamak ise iki hafta sürmüştür. Toplam test projesi böylece 1 ayda tamamlanmıştır.
    9 ay süren ve iki kat maliyeti olan eski teknikte ise öncelikle talaşlı imalatla modeller üretiliyor ve ardından silikon kalıplama ile şeffaf test parçaları üretiliyordu. Silikon kalıplama için modeller SL tekniği ile de imal edilebiliyordu ama SL modellerinin direkt testlerde kullanılabiliyor olması daha hızlı ve ucuz bir çözüm imkanı sunmuştur. Direkt SL ile model imalatı özellikle silikon kalıplama ile bile tek parça halinde üretilmesi çok zor, karmaşık yapılı parçaların üretilmesi ve testi için çok uygundur.
    Sağda, rüzgar tünelinde yapılan testler sonrasında türbin kanatları üzerinde merkezkaç ve aerodinamik kuvvetlerden oluşan gerilimlerin dağılımı görülmektedir. Bunun için deneye, reçinenin "cam geçiş fazına" (glass transition phase) ulaşacağı yaklaşık 100 °C sıcaklıktaki bir ortamda başlanır. Gerilim altında oluşan deformasyonların kalıcı olabilmesi için sıcaklık yavaşça düşürülür ve test tamamlanır. Daha sonra polarize bir ışık altında model incelendiğinde gerilim dağılımıyla orantılı oluşan gökkuşağı renkleri kolayca görüntülenebilir. Siyah bölgeler hiç gerilimin olmadığını, sık değişen parlak renklerin olduğu bölgeler yüksek gerilimi, yumuşak renk değişimi ise düşük gerilimi gösterir.

    Referans: (3D Systems) The Edge, summer 1994

    | Home | Previous Page | Next Page |
             
         
    TurkCADCAM.net > Türkiye'nin yeni ürün tasarım, geliştirme, CAD/CAM/CAE, CNC, kalıp ve imalat teknolojileri portalı
    ***** Sektörün profesyonel bilgi ve işbirliği platformu *****
    © 2002-2017  Sinerji Yayıncılık, Tanıtım ve Danışmanlık Hizmetleri
    Bu portaldaki içerik, ancak kaynak belirtilmesi ve izin alınması şartıyla yayınlanabilir.