Предмет
:
Тема
:
студент
:
Анђеловић
бр
.
индекса
: 309/2012
смер
:
Производно
високошколска
јединиц
................................................
ВИСОКА
СЕМИНАРСКИ
RP
и
RT
ТЕХНОЛОГИЈЕ
3D
ШТАМПАЊЕ
Трстеник
,
Јануар
Анђеловић
Ивица
309/2012
Производно
машинство
единица
:
Бор
................................................
ВИСОКА
ТЕХНИЧКА
МАШИНСКА
ТРСТЕНИК
СЕМИНАРСКИ
РАД
RP
(„Rapid Prototyping“)
RT
(„Rapid Tooling“
ТЕХНОЛОГИЈЕ
ШТАМПАЊЕ
Трстеник
,
Јануар
2015.
год
.
професор
:
................................................
МАШИНСКА
ШКОЛА
СТРУКОВНИХСТУДИЈА
ТРСТЕНИК
СЕМИНАРСКИ РАД
(„Rapid Prototyping“)
(„Rapid Tooling“)
ТЕХНОЛОГИЈЕ
ШТАМПАЊЕ
mr
Горан
Миодраговић
................................................
СТРУКОВНИХСТУДИЈА
СЕМИНАРСКИ
РАД
из
предмета
: RP
и
RT
ТЕХНОЛОГИЈА
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
2
Садржај :
Пројектни задатак .............................................................................. 3
1)
Основе развоја производа .................................................................. 4
1.1) Увод ............................................................................................ 4
1.2) Иновативност и развој новог производа ...................................... 5
1.3) Обликовање производа ............................................................... 5
1.4) Процес развоја новог производа .................................................. 6
1.4.1) Стварање идеје ............................................................... 7
1.4.2) Избор идејног решења производа ................................... 7
1.4.3) Претходно обликовање производа .................................. 7
1.4.4) Израда прототипа ........................................................... 7
1.4.5) Тестирање прототипа ...................................................... 7
1.4.6) Коначно обликовање производа ...................................... 8
1.5) Модуларни дизајн ........................................................................ 8
2)
Геометријско моделирање .................................................................. 9
2.1) Обликовање запреминских 3D модела ......................................... 11
3)
Основе RP & RT технологије ................................................................ 17
3.1) Увод ............................................................................................. 17
3.2) Историјски развој RP & RT технологије ........................................ 18
3.3) Процес брзе израде прототипова .................................................. 19
3.4) Поступци брзе израде прототипа .................................................. 20
3.5) STL датотека ................................................................................. 20
3.6) Област примене RP & RT технологија ............................................ 21
3.7) Закључак о RP & RT технологијама ............................................... 22
4)
3D штампање ...................................................................................... 23
4.1) Принцип рада ............................................................................... 23
4.2) Поступак израде модела 3DP технологијом ................................... 24
4.3) Материјали у изради модела 3DP технологијом ............................ 25
4.4) Типична примена 3DP технологије ................................................ 26
4.5) Опрема 3DP технологије ............................................................... 28
4.6) Предности и недостаци 3DP технологије ....................................... 30
5)
Модел израђен у софтверу SolidWork (STL формат) ............................. 31
Литература .......................................................................................... 32
СЕМИНАРСКИ
РАД
из
предмета
: RP
и
RT
ТЕХНОЛОГИЈА
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
4
1.
Основе развоја производа
1.1. Увод
Савремену производњу ,односно производњу XXI века није могуће замислити без
коришћења савремених алата као што су програмски пакети за 3D моделирање и уређаји
за брзу израду прототипова.Нове технологије увелико снижавају трошкове и скраћују
временски ток развоја производа,односно омогућују израду функционалних делова.
Класичне методе обраде доста доста су ограничене када је у питању израда
производа врло сложене геометрије ,па се зато као одговор на на ове захтеве уводи
технологија брзе израде прототипова.
Технологије за брзу израду прототипова –RP (
eng.Rapid Prototyping
) су данас
присутне у широком спектру индутријских области због бројних предности које
нуде.Иако је RP релативно нова појава у индустрији,ове савремене технологије су за
веома кратко време омогућиле достизање низа циљева које модерно тржиште
дефинише,као што су примарни захтеви скраћења времена до појаве производа на
тржишту и смањење цене производа.Виши степен визуализације у раним фазама
пројектовања,откривање грешака пројектовања пре израде алата и брза израда алата за
производњу физичких прототипова се постижу применом RP технологија.Развој великог
броја RP технологија и поступака довео је и до тога да се данас њиховом појединачном и
комбинованом употребом могу остварити и брза израда алата (
eng. Rapid Tooling-RT
) и
брза производња (
eng.Rapid Manufacturing-RM
).
RТ обухвата низ RP техника које се користе за брзу израду сложених алата,калупа
и облока који се затим користе за израду готових делова.Оне се најчешће примењују
када се ради о малим серијама производа и када би израда алата уобичјеним поступцима
била јако скупа. Резултат је комбиновања RP техника са конвенционалном алатима да би
се од CAD података у пракси произвео калуп за мање времена и са мање трошкова у
односу на традиционалне методе.
Брза израда прототипа је израда модела на основу CAD података ,3D
дигитализације или рачунарске томографије
1
. Појавом идеје о адитивној производњи
(
АМ-Additive manufacturing-израда објеката додавањем слој по слој
) 80-тих година
прошлог века,развијени су и први системи за брзу израду прототипова.Један од првих
процеса који је коришћен за брзу израду прототипова је стереолитографија (
eng.
Stereolithography-SLA
), а развила га је компанија 3D Systems из Калифорније
1986.год.Први 3D принтер у боји развијен је 1992.год. на МIT
2
-у, а комерцијално је
постао доступан од старне америчке компаније Zcorp
3
1996.год. Данас се системи за брзу
израду прототипова користе за израду модела,функционалних делова или мањих
производних серија у аутомобилској и ваздухопловној индустрији, као и у медицинске и
стоматолошке сврхе. Прави напредак у брзој изради прототипова се очекује у
будућности [1].
---------------------------------------------------------------------------
1
Компјутеризирана томографија је радиолошка метода снимања која поред рендген зрачења,примењује и томографију,методу која се
заснива на математичкој процедури обраде снимака или томографској реконструкцији снимака уз примену савремених рачунара и
програмских пакета у њима.
2
http://web.mit.edu/;
http://design3D.media.mit.edu/
3
http://www.3dsystems.com
СЕМИНАРСКИ
РАД
из
предмета
: RP
и
RT
ТЕХНОЛОГИЈА
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
5
1.2. Иновативност и развој новог производа
Позната синтагма
развој новог производа
(
NPD-New Product Development
) може се
пронаћи у великом броју наслова из области менаџмента и инжињерства,с обзиром да се
ради о процесу који треба да омогући повећање конкурентности предузећа, али и
опстанак на тржишту. У широкој области менаџменат иновација,процеси иновација и
развоја новог производа представљају један од најзначајнијих сегмената.Иновације
производа дефинисане су као генерички тип иновација,са којим су повезани и други
идентификовани облици.
Развој новог производа представља кључни облик иновативности,где се иновација
дефинише као „нови производ“,процес,технологија или услуга са уникатним својствима
настала применом властитих или туђих резултата научно истраживачког рада,открића и
сазнања,кроз сопствени концепт,идеју или метод за њено стварање,која је са
одговарајућом вреднодношћу пласирана на тржиште.
Генерално развој новог производа представља процес од идеје до реализације
потпуно новог или значајно унапређеног производа-пре свега с обзиром на његове
карактеристике или намену. Ово подразумева значајна унапређења у техничким
спецификацијама,компонентама и материјалима,имплементираном софтверу,лакшем
коришћењу производа или функционалном карактеристикама производа.
Неки од стратешких разлога предузећа да уђе у пројекат развоја новог производа
заснива се на чињеници да нови производ може :
Бити извор конкурентне предности;
Обезбедити могућност за појачање или промену стратешког правца;
Побољшати корпоративни имиџ;
Оснажити маркетинг/бренд;
Обезбедити повраћај инвестиција и капиталисати резултате истраживања и
развоја
Повољно утицати на људске ресурсе.
За развој и пласман неког производа на тржиште посебно су значајне
перформансе производа,које представљају ниво реализације различитих атрибута
производа :
Дизајн (пројектовање и конструкција производа);
Поузданост (пројекција животног века производа) и квалитет производа:
Флексибилност (адаптабилност компоненти);
Једноставност примене;
Функционалност (употрбљивост,намена)
Цена (цена коштања за произвођача и продајна цена за купца);
Техничко-технолошке перформансе. [2].
1.3. Обликовање производа
У садашњим условима обликовање нових производа може да буде пресудно за
организацију у смислу њеног преживљавања на тржишту.То је посебно видљиво код
индустријске производње,код које је стално увођење и развој нових производа одговор
на захтеве купца.Производна функција са постојећом технологијом треба да буде у
стању да пропрати увођење нових производа,па је зато важно добро разумети процес
обликовања новог производа и његове интеракције са производњом.
Обликовање производа је међуфункционална активност и захтева висок степен
кооперације између организационих функција у пословном систему,с обзиром да одлуке
о производима утичу на свих пет подручја одлучивања о производњи и то :
СЕМИНАРСКИ
РАД
из
предмета
: RP
и
RT
ТЕХНОЛОГИЈА
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
7
1.4.1. Стварање идеје
До
идеје
се
може
доћи
на
основу
познавања
потреба
и
жеља
купаца.Идентификација тржишних потреба представља увод у генерисање нових идеја
за производом .Свака идеја не може да води у развој нових производа.Идеје могу
потицати и од коришћења и познавања могућности расположиве или нове технологије.
1.4.2. Избор идејног решења производа
Све генерисане идеје не могу се развити у нове производе.Да би се идеја развила
у нови производ потребно је да задовоље бар три теста провере у вези :
са потенцијалом за задовољење тржишних захтева
финансијском изводљивошћу
степеном технологичности
Пре коначне одлуке оизбору идејног решења за производ може се извршити
детаљна анализа алтернативних идејних решења путем испитивања тржишта и пробне
производње.
1.4.3. Претходно обликовање производа
Одређује се најбољи облик (дизајн) на основу идеје о новом производу захтева
разматрање великог броја конфликтних одлука које представљају компромис између:
трошкова,
квалитета (карактеристика производа)
крајњи (изабрани) облик треба да буде конкурентан на тржишту и технологичан у
производњи
1.4.4. Израда прототипа
Ако је прелиминаран облик одобрен прототип се може израдити у више
различитих облика који су веома слични коначном производу (на пример глинени модел
новог аутомобила).Уколико задовољава постављене захтеве, након корекција даје се
дозвола за завршно обликовање производа при чему се узимају у обзир планиране
количине производње.
1.4.5. Тестирање прототипа
Циљ испитивања прототипа јесте провера испуњавања маркетиншких и
технолошких карактеристика прототипа на малом простору интересантног тржишта.
Испитивања тржишта обично траје од 6 месеци до 2 године.Сврха испитивања је да се
добију квантитативни показатељи о томе како купци прихватају нови производ и какве
су његове техничке техничке карактеристике током експлоатације.Важно је у коначни
облик уградити све конструктивне и технолошке промене које су имплициране добијеним
резултатима испитивања прототипа.
