Con il progresso della scienza e della tecnologia e una concorrenza di mercato sempre più agguerrita, i cicli di vita dei prodotti stanno accelerando. Accorciare i tempi di progettazione e prototipazione di nuovi prodotti, riducendo al contempo i costi di sviluppo, è diventata una sfida urgente per ogni produttore.
Negli ultimi 30 anni, la tecnologia informatica è diventata uno strumento potente in diversi campi. Mentre la progettazione assistita da computer (CAD) migliora significativamente l'efficienza e la qualità della progettazione,prototipazione Non è in grado di affrontare tutte le sfide del processo produttivo. Tra il completamento della progettazione del prodotto e la produzione in serie, spesso è necessario realizzare prototipi per convalidare e perfezionare il progetto in una fase iniziale: un'attività che richiede molto tempo e manodopera e che è diventata un importante collo di bottiglia.
La tecnologia di prototipazione rapida, che genera oggetti tridimensionali direttamente da modelli computerizzati, è emersa in risposta alle crescenti esigenze della progettazione e della produzione moderne. Questa tecnologia interdisciplinare integra ingegneria meccanica, controllo automatico, tecnologia laser, informatica e scienza dei materiali. Negli ultimi anni, è stata ampiamente applicata nel design industriale, nella produzione, nell'architettura, nell'arte, nella medicina, nell'aviazione, nell'aerospaziale, nell'archeologia e nella produzione cinematografica con notevole successo. In futuro, la tecnologia di prototipazione rapida con stampi intelligenti, combinata con l'ottimizzazione tramite intelligenza artificiale e il monitoraggio dei gemelli digitali, promuoverà ulteriormente la trasformazione dell'industria manifatturiera verso...
digitalizzazione e personalizzazione.
Esistono diversi metodi di processo specifici per la tecnologia di prototipazione rapida, ma i principi fondamentali rimangono gli stessi. Il concetto di base si basa sulla produzione per aggiunta di materiali. L'obiettivo è trasformare rapidamente (rispetto alla lavorazione meccanica) un modello CAD 3D in un prototipo fisico tridimensionale composto da materiali reali. Il processo può essere suddiviso in due fasi: discretizzazione e stratificazione.
In primo luogo, si ottiene un modello CAD 3D tramite un sistema di modellazione CAD o misurando le dimensioni di un oggetto fisico e convertendole in un modello digitale. I dati del modello vengono quindi elaborati e discretizzati in strati planari lungo un asse specifico. Successivamente, un sistema CA dedicato (macchina di prototipazione) elabora e deposita il materiale di formatura strato per strato fino al completamento del prototipo. Il processo è illustrato nel diagramma seguente.
(Nota: poiché hai menzionato "il processo è mostrato nella figura sottostante, " ho incluso un segnaposto per il riferimento al diagramma. Se hai un'etichetta di figura specifica, puoi modificarla di conseguenza.)
Rapid Tooling (RT) è una combinazione di prototipazione rapida (RP) e tecnologia di produzione di stampi, che mira ad abbreviare il ciclo di sviluppo degli stampi, ridurre i costi e aumentare la flessibilità. La tecnologia di prototipazione rapida degli stampi riduce notevolmente il ciclo di sviluppo degli stampi ed è particolarmente adatta per piccoli lotti, strutture complesse e scenari di produzione di prova rapida.
La tecnologia di prototipazione rapida di stampi ricostruisce il processo di produzione tradizionale attraverso strumenti digitali e offre vantaggi significativi nel campo della produzione agile e della personalizzazione. La tecnologia di prototipazione rapida di stampi, in quanto mezzo di innovazione fondamentale dell'industria manifatturiera moderna, sta rimodellando il processo di sviluppo di stampi tradizionali grazie alle sue caratteristiche di alta velocità, bassi costi ed elevata flessibilità. Questa tecnologia può completare la produzione di stampi, che richiede settimane con i processi tradizionali, in poche ore o giorni, grazie alla produzione rapida diretta di stampi (come la stampa 3D in metallo) o indiretta (come la tornitura di stampi in silicone), particolarmente adatta per la produzione di prova di piccoli lotti, stampi complessi a raffreddamento conformato e scenari di iterazione rapida del prodotto. Con lo sviluppo di tecnologie di produzione miste e a polvere metallica ad alte prestazioni, la tecnologia di prototipazione rapida di stampi sta superando i limiti di durata e precisione e realizzando il modello di produzione agile di "design e production" nei settori automobilistico, elettronico e medicale. In futuro, la tecnologia di produzione di prototipi rapidi di stampi intelligenti, combinata con l'ottimizzazione dell'intelligenza artificiale e il monitoraggio dei gemelli digitali, promuoverà ulteriormente la trasformazione del settore manifatturiero verso la digitalizzazione e la personalizzazione.
