در مقاله “نمونه اولیه” به چه موضوعاتی پرداخته شده است :

• بهترین فرآیندهای تولید برای ایجاد نمونه های اولیه چیست؟
• نمونه اولیه چیست؟
• نمونه سازی سریع چیست؟
• فرآیندهای تولید بهینه برای نمونه سازی اولیه چیست؟
• چگونه هزینه و زمان تولید نمونه اولیه را کاهش می دهید؟
• چگونه از نمونه سازی اولیه به نمونه سازی کاربردی حرکت می کنید؟
• مزایای نمونه سازی سریع
• معایب نمونه سازی سریع

چگونه از قطعه موردنظر نمونه اولیه تهیه کنید ؟

بهترین فرآیندهای تولید برای ایجاد نمونه های اولیه چیست؟

این مقاله مزایای کلیدی نمونه‌سازی (نمونه اولیه) با پرینتر هایی مانند FDM ، SLA و چگونگی صرفه‌جویی در زمان و هزینه با این فرآیندها را پوشش می‌دهد.

قبل از اینکه بتوانید محصولی را به بازار بیاورید و آن را در هر مقیاسی تولید کنید، باید آن را در دستان خود نگه دارید. آیا مطابق طراحی مورد نظرعمل می­کند و آیا می توانید قطعه مورد نیاز را درعمل بسازید؟

همچنین بایستی طرح های خود را به یک مدل فیزیکی یا چند مدل برای مونتاژ تبدیل کنید.

این مقاله به بررسی بهترین فرآیندها و فناوری‌های تولید برای نمونه‌سازی اولیه می‌پردازد.

نمونه اولیه چیست؟

نمونه اولیه مدلی است که در مراحل اولیه توسعه محصول، تولید می شود و به شما امکان می دهد ظاهر و دوام وعملکرد پایه محصول خود را (بسته به نوع آن) آزمایش کنید، عیوب و نقص های احتمالی آن را برطرف کنید و از اجرای طرح در محصول نهایی اطمینان حاصل کنید و محصول با کیفیتی تولید کنید. اشیاء چاپ شده با پرینت سه‌بعدی، می توانند نماینده محصول نهایی شما یا مدل‌های پیچیده‌تر برای آزمایش­های عملکردی باشند. یک تعریف دیگر در مورد نمونه سازی این است که به کمک آن می توان مشکلات احتمالی محصول نهایی را برطرف کرد.

نمونه سازی همچنین در مورد شناسایی خطرات طراحی و ساخت به شما کمک می­کند. به عنوان مثال، اگر می­ دانید که محصول شما در فضاهای حمل و نقل هوایی یا خودرویی مورد استفاده قرار می گیرد، نشانه های استحکام، انعطاف پذیری و دوام بایستی در آن دیده شود و یا محصولات پزشکی دورهای زیادی از آزمایش انطباق را پشت سر می گذارند، بنابراین انجام کارهای پیش از انطباق در مرحله نمونه سازی باعث صرفه جویی در وقت، هزینه و اضطراب شما در آینده می شود. بطور کلی، نمونه سازی اولیه به این سوال اساسی پاسخ می دهد: آیا طراحی من در دنیای فیزیکی کار می کند؟ این سوالی است که باید به سرعت به آن پاسخ دهید.

نمونه سازی سریع چیست؟

اولین نمونه های اولیه محصول شما، اما سریعتر.

نمونه سازی سریع، عمل ساخت سریع قطعات فیزیکی، مدل ها یا مجموعه ها است.

با استفاده از CAD (طراحی به کمک کامپیوتر) و روش‌های سریع‌تر تولید مانند پرینت سه بعدی، طراحان و مهندسان می‌توانند از روش نمونه‌سازی اولیه برای توسعه سریع‌تر محصولات استفاده کنند. نمونه سازی سریع با پرینتر سه بعدی به صنایع و اشخاص کمک می کند تا خیلی سریع ایده های خود را به محصولات نهایی مطلوب تبدیل کنند.

نمونه سازی سریع و فرایندهای تولید افزایشی (پرینت های سه بعدی) معمولاً با هم ترکیب می شوند، اگرچه این مسئله به نوع محصولی که شما تولید می کنید، بستگی دارد.

فرآیندهای تولید بهینه برای نمونه سازی اولیه چیست؟

رویای داشتن طرحی برای یک محصول یک چیز است و ساختن آن چیز دیگری است. در این بخش، نحوه تبدیل یک طرح (یا یک فایل CAD کامل و طراحی فنی، به عبارتی منصفانه) را به یک شی فیزیکی توضیح می دهیم.

مقرون به صرفه ترین فناوری ها برای ساخت نمونه های اولیه شما، نمونه سازی FDM و نمونه سازی اولیه SLA (هر دو فرآیند چاپ سه بعدی) است.

با درنظرگرفتن هزینه، نمونه سازی FDM ارزان ترین و ایده آل ترین راه برای تولید اجزای موردنظر است. اگر می‌خواهید جلوه فیزیکی اولیه محصول خود را در دنیای واقعی ببینید، FDM بسیار روش مناسبی می باشد. نمونه سازی SLA از نظر هندسی کمی انعطاف پذیرتر از FDM است و برای دسته های کوچکتر نمونه های اولیه قیمت مشابهی دارد. SLA در تولید اشکال ارگانیک خوب است و طرح‌هایی که به خوبی با SLA کار می‌کنند، به قالب‌گیری تزریقی تبدیل می‌شوند.

هر دوی این فناوری‌های چاپ سه‌بعدی برای تولید مدل‌های پلاستیکی بسیار خوب عمل می‌کنند که نه تنها تصویر واضح‌تری از ظاهر محصول در چندین تکرار به شما می‌دهند، بلکه نمونه اولیه ای را برای تیم‌های فروش شما فراهم می‌کنند تا به مشتریان برای بررسی بیشتر محصول ارائه دهند. نحوه استفاده از نمونه اولیه به شما بستگی دارد، اما خوب است به خاطر داشته باشید که می‌توانید اولین چاپ‌ها را از آزمایشگاه‌های تحقیق و توسعه بیرون بیاورید و در اختیار مشتریان قرار دهید.

انتخاب بین FDM و SLA به نوع هندسه‌هایی بستگی دارد که شما به دنبال آن هستید، زیرا هر دو قیمت مقرون به صرفه‌ای را به همراه خواهند داشت. قطعا از چاپ سه بعدی فلزی (DMLS) خودداری کنید، زیرا این کار فقط در ساخت قطعاتی که به روش دیگری قابل ساخت نیستند مناسب است.

چگونه هزینه و زمان تولید نمونه اولیه را کاهش می دهید ؟

با فناوری های افزودنی مانند SLA و به ویژه FDM، ساخت نمونه های اولیه مقرون به صرفه است. مواد FDM و SLA آنقدر گران نیستند و ماشین‌ها به مهارت و توجه عملیاتی و تنظیمات قالب‌گیری تزریقی نیاز ندارند.

یکی از مواردی که باید به آن توجه کنید هزینه حمل و نقل است. بسته به اینکه قطعات را از کجا تهیه می کنید، هزینه های حمل و نقل ممکن است مسئله ای باشد که نمونه اولیه را بسیار پرهزینه می کند. توصیه ما برای این کار چاپ چندین جزء به صورت همزمان است.

همچنین می توانید با استفاده از چگالی استاندارد FDM و SLA در هزینه و زمان چاپ صرفه جویی کنید. اگر هدف این است که اولین نگاهی به محصول داشته باشید، اغلب نیازی به افزودن مواد بیشتر نیست.

مهم نیست که کدام فناوری را برای نمونه سازی اولیه خود انتخاب می کنید، بهترین روش همیشه این است که طراحی خود را تا حد امکان از جهات مختلف مناسب سازید. به یاد داشته باشید که قطعه خود را برای FDM یا SLA یا حتی پرینترهای سه بعدی پیشرفته تر طراحی نمی کنید. شما در حال طراحی اجزای محصول خود هستید تا در مقیاس تولید شوند (به احتمال زیاد با قالب گیری تزریقی).

چگونه از نمونه سازی اولیه به نمونه سازی کاربردی حرکت می کنید ؟

در مرحله اولیه نمونه سازی، باید بدانید که آیا ویژگی های محصول همانطور که در نظر گرفته شده است کار می کنند یا خیر. اگر دکمه ای را روی محصول فشار دهید، آیا همانطور که طراحی شده عمل می کند؟

یک نمونه اولیه کاربردی باید ثابت کند که آیا مشکلی را که محصول شما برای آن در نظر گرفته شده را حل می کند یا خیر، و نشانه خوبی از بازگشت سرمایه در آینده طرح به شما بدهد. چیزی که شما مونتاژ می کنید باید تقریباً به همان خوبی عمل کند که محصول نهایی باید کار کند.

کاربردهای نمونه سازی سریع برای طراحی و ساخت سه بعدی فقط با خلاقیت طراح محدود می شود. آنها را می توان در تمام مراحل طراحی و ساخت استفاده کرد. محبوب ترین موارد استفاده در زیر آورده شده است.

مزایای نمونه سازی سریع

• تجسم و آزمایش نمونه سه بعدی قبل از مرحله ساخت اصلی
• تکرار بیشتر طراحی با هزینه کمتر
• ابزار مقرون به صرفه برای طراحی محصول و تحقیق و توسعه

معایب نمونه سازی سریع

• استفاده بیش از حد ممکن است تاثیر مثبتی بر صرفه جویی در هزینه یا زمان نداشته باشد
• برای تمام مراحل فرآیند نمونه سازی مفید نیست