پارس پروژه (پرتال خدمات دانشگاهی)

ME3 -مقاله کارشناسی مکانیک ساخت و تولید : فن آوری نمونه سازی سریع و دورنمای آن در ایران و جهان

کد محصول: me3

فرمت فایل:  word

تعداد صفحات : 120 صفحه

قیمت : 25000 تومان

دانلود فایل بلافاصله بعد از خرید

فصل اول : معرفي

1-1- مقدمه       1

1-2- اهميت و جايگاه نمونه¬سازي سريع در فرآيندهاي توليد        4

1-3- مزاياي فناوري نمونه¬سازي سريع   7

1-3-1-مزاياي استراتژيك          7

1-3-2-مزاياي توليد       8

1-3-3- مزيت در تصميم¬گيري 8

1-4- كاربرد و مصرف فناوري نمونه¬سازي سريع 8

فصل دوم : آشنايي با فناوري نمونه¬سازي سريع

2-1- انواع فرآيندهاي ساخت و جايگاه نمونه¬سازي سريع            11

2-2- زنجيره¬ي فرآيند نمونه¬سازي سريع          12

2-2-1- آماده¬سازي داده¬ها توسط طراحي به كمك كامپيوتر (CAD)   13

2-2-2- تبديل مدل CAD به فايل STL 13

2-2-3- پردازش فايل STL و آماده سازي اطلاعات براي ساخت   14

2-2-4- ساخت نمونه¬ي شاهد   14

2-2-5- فرآيندهاي ثانويه (تمام¬كاري، تميزكاري و آماده¬سازي)            14

2-3- اجزاي اصلي فرآيندهاي نمونه¬سازي سريع  14

2-3-1- داده¬هاي ورودي و نرم¬افزار    15

2-3-2- فرآيند 15

2-3-3- مواد مصرفي      16

2-32-4- كاربردها        16

2-4- انواع فرآيندهاي نمونه¬سازي سريع 16

فصل سوم : سيستمهاي نمونه‌سازي سريع

3-1- مقدمه       20

3-2- فرايند نمونه‌سازي سريع      21

3-2-1- مدل CAD      21

3-2-2- فايل STL        21

3-2-3- لايه‌بندي           22

3-2-4- تكيه‌گاه            22

3-2-5- ساخت 23

3-2-6- پس پردازش     23

3-3- استريوليتوگرافي (SLA)    23

3-3-1- مزايا     25

3-3-2- معايب  25

3-3-3-كاربردها           26

3-4- تف جوشي انتخابي ليزري (SLS)  26

3-4-1- مزايا     28

3-4-2-معايب   28

3-4-3-كاربردها           28

3-5- MJM     29

3-5-1- مزايا     30

3-5-2-معايب   30

3-5-3-كاربردها           31

3-6- FDM     31

3-6-1-مزايا      32

3-6-2- معايب  32

3-6-3-كاربردها           33

3-7- سيستمهاي EOS 33

3-7-1-فرايند    33

3-7-2-مواد      34

3-7-3- مزايا     35

3-7-4- معايب  36

3-7-5- كاربردها          36

3-8- LOM    37

3-8-1- فرايند   37

3-8-2- مزايا     38

3-8-3- معايب  39

3-8-4- كاربردها          39

3-9- چاپ سه بعدي      40

3-9-1- مزايا     41

3-9-2- معايب  42

3-10- SGC    42

3-10-1- فرايند 42

3-10-2- مزايا   43

3-10-3- معايب            43

3-10-4- كاربردها        44

3-11- سيستمهاي PATTERN MASTER , MODEL MAKER           44

3-11-1- فرايند 45

3-11-2- مزايا   45

3-11-3- معايب            46

3-11-4- كاربردها        46       

3-12- سيستم SCS      47

3-12-1- فرايند 47

3-12-2- مزايا   48

3-12-3- معايب            48

3-13-سيستم SOLIFORM    48

3-13-1- مباني  49

3-13-2- فرايند 49

3-13-3- مزايا   49

3-13-4- معايب            50

3-13-5- كاربردها        50

3-14- LENS             50       

3-14-1- مباني LENS بر اساس دو اصل            51

3-14-2- فرايند             51

3-14-3- مزايا   52

3-14-4- معايب            52

3-14-5- كاربردها        52

3-14-6- جهت‌گيريهاي آينده    53

3-15- تفت‌جوشي بازداري انتخابي (SIS)           53

3-15-1- مراحل            53

3-15- مزايا       55

3-16- ساخت پيراموني (Contour Crafting) 55

3-16-1- فرآيند            55

3-16-4- جهت‌گيريهاي آينده    59

فصل چهارم: كاربردها و اطلاعات موردي

4-1- مقدمه       60

4-2- اهميت و جايگاه فناوري     60

4-2-1- بهبود ارتباطات  60

4-2-2- اعمال سريع تغييرات و اصلاحات 61

4-2-3- تقويت و پردازش ايده¬ها و پيشنهادها      62

4-2-4- طراحي تجسمي و بازاريابي         62

4-2-5- كنترل اطلاعات CAD  62

4-2-6- آزمايش¬هاي كاربردي 63

4-2-7- ابزارسازي         63

4-2-8- ريخته¬گري فلزات       63

4-3- مطالعه موردي        64

4-3-1- خودروسازي     64

4-3-2- هوافضا 67

4-3-3- پزشكي            69

4-3-4- هنر      73

4-3-5- معماري            75

4-3-6- صنايع الكترونيك          77

4-3-7- جواهرسازي      78

فصل پنجم : وضعيت و دورنماي نمونه¬سازي و ابزارسازي سريع در ايران و جهان

5-1- مقدمه       79

5-2- وضعيت صنعتي      80

5-3- بازار مصرف         81

5-4- بازار اوليه  82

5-4-1- تجهيزات          82

5-4-2- ساخت نمونه‌هاي شاهد   85

5-4-3- خدمات مهندسي            86

5-4-4- درآمد  88

5-5- بازار ثانويه            89

5-6- درآمد جهاني        89

5-7- تحقيق و توسعه      89

5-8- چرخه¬ي عمر فناوري       92

5-9- پيش بيني وضعيت آينده     94

5-10- الگوي پيشرفت و استراتژي توسعه در كشورهاي صنعتي        97

5-10-1- آمريكاي شمالي          97

5-10-2- اروپا   99

5-10-3- آسيا   102

5-10-4- مناطق ديگر     107

5-11- وضعيت ايران      108

12-11-1- جايگاه جهاني           108

5-11-2- موقعيت در آسيا           110

5-11-3- وضعيت خاورميانه        111

5-11-4- تحليل وضعيت كشور و تنگناهاي موجود            112

فهرست اشكال 

شكل 1-1- تهيه‌ي نقشه‌هاي برجسته مكان‌يابي با استفاده از صفحاتي از جنس موم      2

شكل 1-2- تصويري از مجسمه‌سازي با استفاده از سخت كردن پليمرها توسط اشعه‌ي ليزر      3

شكل 1-3- تغييرات پيچيدگي و زمان ساخت مدل‌ها با پيشرفت فناوري         5

شكل 1-4- مقايسه‌ي چرخه‌ي توليد در روش‌هاي متداول و سيستم‌هايي بر پايه‌ي فناوري

نمونه‌سازي سريع .          5

شكل 1-5- ارتباط بين هزينه‌هاي توليد با تعداد قطعات در نمونه‌سازي سنتي و سريع   7

شكل 1-6- متداول‌ترين زمينه‌هاي استفاده از محصولات نمونه‌سازي سريع در صنعت  9

شكل1-7- بازار مصرف فناوري نمونه‌سازي و ابزارسازي سريع در صنايع مختلف .     9

شكل 1-8- چگونگي توزيع كاربرد نمونه‌هاي شاهد توليدي به روش نمونه‌سازي سريع

در صنعت .        10

شكل 2-1- روش‌هاي مختلف ساخت و توليد        11

شكل 2-2- زنجيره‌ي فرآيند نمونه‌سازي سريع       13

شكل 2-3- اجزاي اصلي در فرآيندهاي نمونه‌هاي سريع كه بر سرعت پيشرفت فناوري

مؤثر است          15

شكل 3-1- مراحل كلي در نمونه‌سازي سريع         20

شكل 3-2- فايل STL مدل يك ميلينگ  22

شكل 3- 3- قطعات توليد شده بوسيله فرايند SLA بر روي پلتفرم دستگاه، تكيه‌گاهها در زير قطعات

ديده مي‌شوند.    22

شكل 3-4- شماتيك دستگاه استريوليتوگرافي .     24

شكل 3- 5- SLA7000 قادر است قطعه‌اي به ابعاد 508 mm 508  584 را توليد كند.     25

شكل 3-6- مدل SLA يك موتور بنز چهار سيلندر ديزلي كه در مقياس يك به يك به منظور تست

 مونتاژپذيري توليد شده است، به اين ترتيب 80% در هزينه صرفه‌جويي شده است       26

شكل 3-7- شماتيك دستگاه SLS         27

شكل 3-8- SLS مدل SinterStation HiQ  مي تواند قطعاتي  با ابعاد 381×330×457 ميليمتر را

توليد كند.          27

شكل 3-9- نمونه‌اي از قطعات توليد شده به روش SLS، از چپ به راست توسط  پودر پلي‌آميد، ماسه و

همان قطعه از پودر فلز.    28

شكل 3-10- راست: شماتيك يك دستگاه MJM، چپ: مراحل كار در فرايند MJM         29

شكل 3-11- نمونه قطعات توليدي توسط Invision HR 3D، در شكل  سمت راست  مدل مومي و

مدل فلزي تهيه شده از فرايند ريخته‌گري دقيق نشان داده شده است.  30

شكل 3-12- قطعات ساخته شده توسط ترموجت   30

شكل 3-13- قطعات ساخته شده توسط ترموجت   31

شكل 3-14- شماتيك فرايند FDM       31

شكل 3-15- FDM مدل TITAN ميتواند قطعاتي  با ابعاد 408×408×355 ميليمتر را توليد كند        32

شكل 3-16- مدل يكبيل مكانيكي با استفاده از فراين FDM           33

شكل 3-17- قطعه ساخته شده به روش EOS-M با استفاده از پودر فلز       35

شكل 3-18- باك خودرو ساخته شده به رش EOS-P با استفاده  از پودر پلاستيك 35

شكل 3-19- سمت راست: ماهيچه ساخته شده به روش EOS-S با استفاده از ماسه،  سمت چپ:

بلوك موتور خودرو كه با استفاده از يك ماهيچه ساخته شده به اين روش ريختگي شده است. 36

شكل 3-20- شماتيك دستگاه LOM     37

شكل 3-21- جدا كردن مواد اضافي از بلوك و رسيدن به قطعه نهايي           38

شكل 3-22- قطعات ساخته شده از روش LOM 39

شكل 3-23- شماتيك مراحل ساخت در فرايند چاپ سه بعدي        40

شكل 3- 24- نمونه‌اي از يك قطعه چند رنگ ساخته شده بوسيله دستگاه Sepectrum Z510        41

شكل 3-25- كاربردهاي متنوع قطعات ساخته شه از فرايند چاپ سه بعدي    41

شكل 3-26- شماتيك دستگاه SCG      42

شكل 3-27-مراحل فرايند SGC             43

شكل 3-28- دونمونه قطعات ساخته شده به روش SCG از جنس اپوكسي، راست: پره پمپ، چپ:

چرخ ژنوا           44

شكل 3-29-مدل حلقه توليد شده با استفاده از Patern Master   44

شكل 3-30- شماتيك دستگاه Model Maker             45

شكل 3-31- نماي ميزكار دستگاه MM II          46

شكل 3-32- تكه‌اي از يك دستبند كه با استفاده از MM II ساخته شده است،  از چپ به راست:

مدل CAD، مدل مومي، قطعه نهايي .       47

شكل 3-33- كاربردهاي فرايند SCS: 1- به عنوان نمونه اصلي در يخته‌گري 2- ايپليمر، به

جهت مطالعات آيروديناميكي  3- منيفولد، به منظور انجام تست مونتاژپذيري 4- پاي IC        48

شكل 3-34- نمونه ساخته شده از فرايند SCS  از رزيني با خواص لاستيكي .           48

شكل 3-35-نمونه ساخته شده از فرايند Soliform .        49

شكل 3-36- نمايي از دستگاه LENSTM 750             50

شكل 3-37-شماتيك فرآيند LENS      51

شكل 3-38- ساخت تيغه‌اي با ضخامت ناچيز از فرآيند LENS      51

شكل 3-39- دو نمونه از كاربردهاي فرآيند LENS،  راست: تعمير يك آب بند راهگاهي دورا، 53

چپ: يك ايمپلنت .        53

شكل 3-40- مراحل فرآيند SIS             53

شكل 3-41- خارج كردن قطعه ساخته شده           54

شكل 3-42 - قطعات نمونه ساخته شده بروش SIS           55

شكل 3-43 - قسمت كلگي دستگاه CC در حين ساخت ديواره مخروطي    56

شكل 3-44 - شماتيك فرآيند ساخت پيراموني      56

شكل 3-45 - راست : پروفسور خوشنويس در كنار دستگاه ساخت پيراموني، چپ : شماتيك

دستگاه CC      57

شكل 3-46 - كانالهاي تأسيسات درون ديوارها      58

شكل 3-47 - شماتيك ديوارها و نحوه نصب تأسيسات در آنها        58

شكل 4-1- نرخ افزايش هزينه براي تغيير يا اصلاح طرح در چرخة توسعة محصول. دايره‌هاي موجود 

در نمودار از نتايج گزارش شده توسعه شركت Ricoh Copier استخراج شده است .          61

شكل 4-2- مجراي ورودي هوا در توربين موتور گازي. شكل سمت چپ الگوي ريخته‌گري  دقيق

از جنس پلي كربنات  و قطعه سمت راست محصول حاصل را نشان مي‌دهد.   67

شكل 4-3- ساخت مدلي از مغز انسان از تلفيق تكنولوژي MRI و SLA     70

شكل4-4- جراحي ترميمي گوش بيروني با استفاده از فرآيند FDM           71

شكل 4-5- ساخت قطعه‌ي جايگزين كشكك زانو به روش SLS    72

شكل 4-6- تأثير استفاده از فناوري SLS در ميزان جذب دارو از پوشش‌هاي انتقال دارو         73

شكل 4-7-  طرح تجسمي – تخيلي در پروژه‌ي CALM 74

شكل 4-8-  طرح تجسمي – تخيلي يك قايق در پروژه‌ي CALM            74

شكل 4-9- تهيه‌ي مدلي از مجسمه‌اي قديمي به منظور  حفظ آثار باستاني     75

شكل 4-10 – سازه‌هايي كه توسط RP ساخته شده‌اند       76

شكل 4-11- مدل‌هاي ساخته شده توسط SLS     77

شكل 4-12- مدل‌هاي ساخته شده به روش چاپ سه بعدي (3DP) 77

شكل 4-13- مدل‌ها و انگشتري ساخته شده توسط فناوري RP        78

شكل 5-1- بازار مصرف فرآيندهاي نمونه‌سازي و ابزارسازي سريع در صنايع مختلف جهان    80.

شكل 5-2 – توزيع كاربرد نمونه‌هاي شاهد توليدي به روش سريع در صنعت             80

شكل 5-3-  روند رو به ازدياد ساخت و فروش دستگاه‌هاي RP در سال‌هاي مختلف. (ب) كشورهاي

صنعتي مهم        81

شكل 5-4- توزيع جغرافيايي نصب سيستم‌هاي RP در دنيا بر حسب (الف) قاره         82

شكل 5-5- متوسط رشد خريد و نصف تجهيزات RP در كشورهاي مختلف صنعتي در پنج

سال گذشته        83

شكل 5-6 – توزيع جغرافيايي سازندگان سيستم‌هاي RP در دنيا      85

شكل 5-7- سهم سه كشور آمريكا، ژاپن و آلمان از بازار فروش تجهيزات RP         85

شكل 5-8-  تعداد مدل‌هاي توليد شده به روش سريع در سالهاي 1377 تا 1379         86

شكل 5-9 – توزيغ جغرافيايي دفاتر خدمات مهندسي در جهان        86

شكل 5-10- سهم تقريبي روش‌هاي مختلف نمونه‌سازي سريع در ارائه خدمات مهندسي         87

شكل 5-11- روند تقليل نصب دستگاه‌هاي RP در دفاتر خدمات مهندسي در سالهاي 1376

تا 1379             87

شكل 5-12- درآمد حاصل از بازار اوليه RP در سالهاي مختلف      88

شكل 5-13- روند رو به ازدياد ثبت اختراع در آمريكا در زمينه‌ي فناوري نمونه‌سازي سريع      90

شكل 5-14- نمو تجهيزات RP در مراكز آموزشي و پژوهشي         90

شكل 5-15- توزيع جهاني سيستم‌هاي نمونه‌سازي سريع در مراكز آموزشي و پژوهشي           91

شكل 5-16- نمودار تصويري چرخه‌ي يك فناوري (TALC)       93

شكل 5-17- پيش‌بيني جايگاه CAD و RP در چرخه‌ي عمر فناوري          94

شكل 5-18- توزيع تجهيزات نمونه‌سازي سريع در مراكز مختلف آسيا         103

شكل 5-19- سهم روش‌هاي مختلف نمونه‌سازي سريع در ابزار مصرف آسيا             103

شكل 5-20- توزيع مصرف فناوري RP در صنايع ژاپن      105

شكل 5-21- استفاده‌ي ايران از فناوري RP در مقايسه با كشورهاي صنعتي   109

شكل 5-22-  توزيع تجهيزات RP در قاره‌هاي مختلف      110

شكل 5-23- مقايسه وضعيت ايران با برخي از كشورهاي آسيايي از لحاظ تجهيزات

نمونه‌سازي سريع .          110

شكل 5-24- موقعيت ايران در منطقه خاورميانه از لحاظ تجهيزات RP         111

 

            فهرست جداول  

عنوان                صفحه

 

جدول 1-1- روند پيشرفت فناوري‌هاي مهم و جايگاه‌ روش نمونه‌سازي سريع بين آنها            4

جدول 1-2- دسته‌بندي انواع نمونه‌هاي شاهد قابل ساخت توسط فناوري نمونه‌‌سازي سريع       6

جدول 2-1- روند توسعه‌ي روش‌هاي اصلي  نمونه‌سازي سريع در دنيا           18

جدول 2-2- گروه‌بندي روش‌هاي اصلي نمونه‌سازي بر حسب حالت ماده مورد مصرف           19

جدول 4-1- مقايسه‌ي زمان مورد نياز (روز) براي توليد شش الگوي مختلف از مجراهاي  سوخت و هوا و

دود در يك موتور احتراق داخلي 68

جدول 4-2- زمان و هزينه صرف شده براي نمونه‌سازي قطعات الكترونيكي به  روش‌هاي مختلف در

 شركت Texas Instruments  .        78

جدول 5-1- سازندگان اصلي تجهيزات نمونه‌سريع و انواع سيستم‌هاي موجود            84

جدول 5-2- پيش بيني درآمد جهاني حاصل از فناوري RP در سالهاي  1376 تا 1379

(ميليون دلار)      89

جدول 5-3- فهرست الفبايي و آدرس الكترونيكي برخي از مراكز دانشگاهي مهم كه در زمينه RP

فعاليت مي‌‌كنند   91

جدول 5-4- پيش‌بيني زمينه‌هاي رشد و توسعه فناوري RP در آينه‌ي نزديك و دور    95

جدول 5-5- پيش‌بيني تعداد دستگاه‌هاي RP برخي از كشورها در سال 1380           109

چكيده

در طي ساليان متمادي صنعتگر و مصرف كننده در يك نكته به اشتراك رسيده‌اند كه انتظار سطح بالايي از كيفيت و اطمينان محصول داشته باشند. براي آنكه بتوان در سطح جهاني قابليت رقابت داشت شركت‌ها بطور ممتد در قسمت فشار براي ارايه محصولات و فرآيندهاي جديد به بازار مصرف در زمان كوتاهتر و در عين حال با كيفيت و عملكرد بالاتر هستند. آنچه كه از اهميت ويژه‌اي برخوردار است، اطمينان از انطباق دقيق قطعات براي توليد يك محصول جديد و حصول مشخصه‌هاي اوليه آن در كوتاه‌ترين زمان ممكن مي‌باشد اين انتظارات با بكارگيري روشهاي سنتي كه در طي سالها حداكثر توان خود را نشان داده‌اند امكان‌پذير نيست، بنابراين همين امر موجب پديد آمدن فناوري توليد جديدي در چند دهه اخير بنام نمونه‌سازي و ابزارسازي سريع شده است كه توانسته تأثيري شگرفي در توليد و پيشرفت شركت‌ها و جوامع داراي اين تكنولوژي داشته است. امروزه كشورها كه از نظر علمي وصنعتي مطرح هستند در حال ساخت دستگاههاي نمونه‌سازي سريع و سوق دادن توليدات خود به سوي استفاده از اين فناوري هستند، و همچنين سرمايه‌گذاري و برنامه‌ريزي وسيعي از سوي اين كشور‌ها جهت مطالعه بيشتر در اين جهت براي بهبود فرآيندها و افزايش دامنه‌ مواد اوليه مورد استفاده در اين فناوري شده و مي‌شود.

1-1- مقدمه

امروزه توليد سريع قطعات مهندسي و صنعتي از اهميت ويژه­اي برخوردار است. بازار پوياي تجارت جهاني و فشردگي رقابت بين توليدكنندگان موجب شده است تا زمان ارائه­ي يك محصول به بازار مصرف، عامل تعيين كننده­ي فروش باشد.

در حقيقت، موفقيت يك محصول با چرخه­ي طراحي تا توليد آن ارتباط تنگاتنگ دارد. زمان توسعه­ي محصول، قابليت توزيع سريع در بازار و به روز نگه داشتن طرح از جمله مهم­ترين عواملي هستند كه برتري در رقابت را تعيين مي­كنند. براي نمونه مي­توان به صنعت خودرو اشاره نمود كه در آن تعداد سازندگان و تنوع انتظارات مشتري عرصه­ي رقابتي سنگيني را به وجود آورده است. اهميت موضوع به حدي است كه پس از تجربه­ي مهندسي معكوس و مهندسي هم زمان، دهه­ي اول قرن بيست و يكم به دهه­ي سرعت مرسوم شده است.

از طرف ديگر، رشد صنعتي با شتابي بي مانند نسبت به گذشته در حال گسترش است. اين رشد نه تنها مستلزم افزايش سرعت توليد، بلكه نيازمند ارائه­ي طرح­هاي نو و متنوع نيز مي­باشد. به علاوه، پيچيدگي طرح­هاي مهندسي به طور مداوم در حال افزايش است به طوري كه صنعت، تشنه­ي توسعه­ي روش­هاي نو با ويژگي‌هاي خاص است كه بتواند در حداقل زمان، محصول را به بازار عرضه كند. گسترش كاربرد رايانه­ها در تمام فرآيندهاي ساخت گواهي گويا از نياز صنعت به بهبود كيفيت، افزايش بهره­وري، كاهش زمان و اجراي طرح­­هاي پيچيده است. فناوري­هاي نمونه سازي، ابزارسازي و ساخت و توليد سريع نقش به سزايي در اين زمينه دارند. ويژگي اصلي فرآيندهاي ياد شده، كاهش زمان ساخت نمونه­هاي شاهد (نمونه­ي شاهد اولين الگو از محصولي است كه بايد طراحي، ساخته و يا نسخه­­برداري شود)، كمك در طراحي محصول، قطعه‌سازي و ابزارسازي سريع است.

اگرچه بيش از پانزده سال از قدمت به كارگيري فناوري نمونه­سازي سريع در مقياس تجاري نمي­گذرد، ولي ريشه­هاي پيدايش و شكل­گيري آن را بايد در قرن نوزدهم جستجو كرد. بلندر[1] در سال 1890 با استفاده از تعداد زيادي صفحات از جنس موم، قالب­هايي براي تهيه­ي نقشه­هاي برجسته­ي مكان­يابي توليد كرد. اين فرآيند بر پايه­ي حك كردن خطوط نقشه­ها روي يك سري از صفحات مومي و برش صفحات از روي خطوط نقشه­ها و روي هم قرار گرفتن صفحات طراحي شده بود (شكل 1-1). پيشرفت اين روش را مي­توان در ساخت قالب­هاي ريخته­گري براساس فرآيند ياد شده در سال 1972 مشاهده كرد. 

شكل 1-1- تهيه‌ي نقشه‌هاي برجسته مكان‌يابي با استفاده از صفحاتي از جنس موم[2] [1].

در ادامه مي­توان به مجسمه­سازي از طريق عكاسي در قرن نوزدهم اشاره كرد كه تصاوير قرينه­ مدل­هاي سه بعدي از طريق عكس­برداري هم زمان توسط بيست و چهار دوربين كه در اطراف مدل و در محفظه­اي استوانه­اي شكل قرار داشتند، تهيه شد. در حقيقت از هر عكس جهت تهيه­ي يك بيست و چهارم از انحناي مدل استفاده مي­شد. پيشرفت اين روش را مي­توان در ساخت مدل­ها به روش­هاي مختلف مشاهده كرد. به عنوان نمونه روشي كه در سال­هاي 1944- 1935 مورد استفاده قرار مي­گرفت بر مبناي تابش خطوط تيره و روشن با پهناي ثابت بر قسمت­هاي مختلف مدل و عكسبرداري از آن استوار بود. براساس خطوط تيره و روشن به دست آمده از عكسبرداري، ورق برش داده مي­شد و از چسباندن قسمت­هاي برش يافته به يكديگر، قطعه­ي موردنظر به دست مي­آمد. مانز[3] در سال 1956 با سخت كردن محلول امولسيوني با قابليت عبور نور، اصول اوليه­ي روش استريوليتوگرافي[4] را پايه­ريزي كرد. در اين روش محلول امولسيون براساس طرح اسكن لايه به لايه­ي قطعه با اعمال فشار،فشرده و سخت مي­شد و لايه­ها به ترتيب روي يكديگر قرار مي­گرفتند. در سال 1968، اولين روش براساس كاربرد ليزر در نمونه­سازي سريع توسط سوئينسون[5] پايه­گذاري شد. در اين روش پليمرهاي حساس به نور بر اثر برخورد دو دسته اشعه­ي ليزر هم­گرا سخت مي­شدند (شكل 1-2).

 

شكل 1-2- تصويري از مجسمه‌سازي با استفاده از سخت كردن پليمرها توسط اشعه‌ي ليزر [1].

 

در سال 1971 از اشعه­ي ليزر جهت ذوب و اتصال پودر مواد استفاده شد. كيراد[6] با انجام اين فرآيند اصول اوليه تف جوشي ليزري را بنا نهاد. در سال 1981، سخت كردن رزين­هاي مايع حساس به نور ماوراء بنفش[7] به صورت لايه به لايه توسط كوداما[8] انجام شد. با اين وجود، استفاده­ي اقتصادي از فناوري نمونه­سازي سريع در صنعت از سال 1988 آغاز شد. اگر به روند پيشرفت فناوري با زمان در جدول (1-1) توجه كنيم، گسترش نمونه­سازي سريع در مقياس تجاري را مي­توان مديون پيشرفت گسترده در مدل­سازي سه بعدي كامپيوتري[9] دانست. در واقع با پيشرفت فرآيندهاي وابسته به كامپيوتر مانند سيستم طراحي توسط كامپيوتر[10]، ساخت توسط كامپيوتر [11]  و ابزار كنترل عددي توسط كامپيوتر [12] ، استفاده از روش­هاي نمونه­سازي سريع با سرعت بيشتري افزايش يافت. شايان ذكر است كه سرعت رشد فرآيندهاي نمونه­سازي سريع از آغاز فعاليت تجاري حدود 50-40 درصد بوده است. اين در حالي است كه متوسط رشد فرآيندهايي مانند CNC حدود 11% و فرآيندهاي CAD حدود 22% بوده است. اين موضوع به خوبي اهميت و سرعت رشد فرآيندهاي نمونه‌سازي سريع را نشان مي­دهد.

 

جدول 1-1- روند پيشرفت فناوري‌هاي مهم و جايگاه‌ روش نمونه‌سازي سريع بين آنها [1].

1-2- اهميت و جايگاه نمونه­سازي سريع در فرآيندهاي توليد

براي درك بهتر و بيشتر اهميت و جايگاه نمونه­سازي سريع، بهتر است بر چگونگي تكامل اين فناوري مروري داشته باشيم. عصر نمونه­سازي تاكنون سه دوره را پشت سر گذاشته است:

   wدر دوره­ي اول كه از اواسط دهه­ي 1960 آغاز شد، مبناي مدل­سازي هندسي، نقشه­كشي دوبعدي بود كه مجموعه­ي از خطوط صاف و منحني، نماي بيروني قطعه را نشان مي­داد. نمونه­سازي در اين دوره به صورت دستي و سنتي كه از سال­ها پيش رونق داشت، در جريان بود.

   wدر دوره­ي دوم كه از اواسط دهه­ي 1970 آغاز شد، مبناي مدل­سازي هندسي، نقشه­كشي سه بعدي و مدل­سازي سطحي بود. در اين دوره، CAM با استفاده از مدل­سازي سطحي ميسر شده بود. در نتيجه نمونه­سازي متحول و ماشين كاري با كنترل عددي، نمونه­سازي مجاري و شبيه سازي رايانه­اي گسترش يافت. از مهم­ترين خصوصيات اين دوره، افزايش پيچيدگي مدل­هاست و از مشكلات آن نيز مي­توان به عدم توانايي در مدل­سازي هندسي داخل نمونه­ها اشاره كرد.

   wدر دوره­ي سوم كه اواسط دهه­ي 1980 آغاز شده است، مبناي مدل­سازي هندسي، الگوي حالت جامد است كه در آن با گسترش نرم­افزارهاي كامپيوتري توانايي مدل­سازي داخل نمونه­ها به خوبي سطوح خارجي ميسر است. ساخت قطعات با تحولي شگرف رو به رو شد.

چگونگي اثر استفاده از اين فرآيندها در كاهش زمان مدل­سازي با توجه به افزايش پيچيدگي طرح­هاي مهندسي در شكل (1-3) نشان داده شده است. اين شكل بيانگر پيشرفت عصر نمونه­سازي است كه روند تكامل آن پيش از اين بيان شد. با ظهور سيستم­هاي طراحي مهندسي توسط رايانه  و همچنين توسعه­ي فرآيندهاي كنترل عددي به كمك رايانه  تقليل زيادي در زمان ساخت نمونه­هاي شاهد ايجاد شد. با اين وجود، پيچيده شدن طرح­ها دوباره سبب افزايش اين زمان گرديد. با تلفيق قابليت­هاي رايانه و فناوري­هاي پيشرفته­اي مانند ليزر، عصر نمونه­سازي سريع [13]  در سال 1988 آغاز و به سرعت گسترش يافت كه كاهش شديد زمان ساخت نمونه­ها را در پي داشت. به دليل قابليت­هاي ويژه، رشد اين فناوري در سال­هاي اوليه بيش از 100% بوده است.

شكل 1-3- تغييرات پيچيدگي و زمان ساخت مدل‌ها با پيشرفت فناوري [1].

همانطور كه اشاره شد، جهت­گيري فرآيندهاي ساخت به سمتي است كه زمان چرخه­ي طراحي تا توليد به حداقل برسد. در شكل (1-4) مراحل مختلف توليد در سيستم­هايي به روش متداول استفاده از فناوري نمونه‌سازي سريع نشان داده شده است. همانطور كه ملاحظه مي­شود فناوري­هاي نمونه­سازي و ابزارسازي سريع در حلقه­ي مياني چرخه­ي توليد قرار دارند و پل ارتباطي بين مراحل طراحي و ساخت هستند. نكته­­ي قابل توجه در به كارگيري فناوري­هاي ياد شده، كاهش زمان و هزينه است كه نقش اساسي در بهينه سازي توليد دارد.

 

ارسال نظر


کد امنیتی
بارگزاری مجدد

نظرات  

 
#1 داوود در تاریخ: چ 29 بهمن 1393 ، ساعت 09:11 ق ظ
نظرخاصی ندارم
نقل قول
 

راهنمای خرید

تحلیل آماری پایان نامه ها

تحلیل آماری فصل 4 پایان نامه طرح های تحقیق و پروژه های علوم انسانی با نرم افزارهای  AMOSSPSSLISREL  ،  PLS 

مدل سازی و برازش مدل برای پایان نامه های علوم انسانی  

09372555240

فیس بوک پارس پروژه  تویتر پارس پروژه  پینترست پارس پروژه  کلوب پاس پروژه

 تلگرام پارس پروژه  اینستاگرام پارس پروژه  لینکدین پارس پروژه  گوگل  پلاس پارس پروژه  

نحوه ی خرید

 شماره پشتیبانی و تلگرام 09372555240

 1- پرداخت اینترنتی: برای پرداخت اینترنتی اینجا کلیلک کنید

2.کارت به کارت: با استفاده از پایانه های خود پرداز مبلغ محصول را به شماره کارت زیر انتقال داده و سپس  4 رقم آخر کارت،ادرس ایمیل و کد محصول را برای ما پیامک یا ایمیل نمائید  6104337867130005 به نام علی اصغر رحیمی موحد بانک ملت

3: واریز نقدی به شماره حساب  ۱۲۶۰۸۹۳۱۴۵ وسپس شماره فیش ادرس ایمیل و کد محصول  را برای ما پیامک یا ایمیل نمائید

این آدرس ایمیل توسط spambots حفاظت می شود. برای دیدن شما نیاز به جاوا اسکریپت دارید