الطباعة ثلاثية الأبعاد بتقنية SLA للتحقق من صحة نماذج المنتجات متعددة الأجزاء

يصبح مشروع النموذج الأولي أكثر تعقيدًا عندما يحتاج العميل إلى مجموعة كاملة من الأجزاء بدلاً من مكون واحد مستقل.

لهذا المشروع في الولايات المتحدة، أنتجنا حواليخمس مجموعات نماذج أولية كاملة باستخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد بتقنية SLA. كانت الأجزاء مطلوبة للتحقق الأولي من صحة المنتج للعميل، قبل أن ينتقل التصميم نحو مرحلة تصنيع أكثر نهائية.

شمل البناء أقسامًا كبيرة من الغلاف، وأجزاء حلقية ذات ملمس، وأقواس، ومقابض، وإطارات، وعددًا من المكونات الأصغر. نظرًا لأن هذه الأجزاء تنتمي إلى نفس المنتج، فإن اهتمام العميل الحقيقي لم يكن ببساطة ما إذا كان يمكن طباعة كل ملف CAD. لقد احتاجوا إلى مكونات مادية يمكن التعامل معها ومقارنتها وتجميعها معًا.

هنا كانالنماذج الأولية السريعة بتقنية SLAمفيدة بشكل خاص.

نظرة عامة على المشروع

ليس نموذجًا أوليًا واحدًا، بل مجموعة كاملة من الأجزاء

تنوع المكونات هو أحد أكثر الجوانب إثارة للاهتمام في هذا المشروع.

تحتوي العديد من الأجزاء الكبيرة الشبيهة بالصدفة على أسطح واسعة ومناطق داخلية عميقة. تحتوي المكونات الحلقية الأربعة على جدران سميكة وملمس خارجي متكرر. الأجزاء الأخرى أصغر بكثير، مع بروزات ضيقة، وثقوب، وإطارات وتفاصيل محلية.

وضع كل هذه الأجزاء في نفس دفعة النماذج الأولية خلق تحديًا مختلفًا عن طباعة عشرة أجزاء متطابقة.

كان يجب النظر إلى كل هندسة بشكل فردي.

قد يحتاج الغلاف الكبير إلى توجيه دقيق للتحكم في الأسطح الواسعة. يحتاج المكون الدائري إلى الحفاظ على شكله العام. تتطلب البروزات الرقيقة دعمًا كافيًا أثناء البناء، بينما تحتاج التفاصيل الوظيفية الصغيرة إلى البقاء سليمة أثناء إزالة الدعم والتنظيف.

كان الهدف واضحًا: إنتاج مجموعة قابلة للاستخدام من الأجزاء المادية من بيانات CAD الخاصة بالعميل حتى يتمكن المنتج من الانتقال إلى تقييمه الأول في العالم الحقيقي.

لماذا إنتاج خمس مجموعات في هذه المرحلة؟

قد تبدو خمس مجموعات طلبًا صغيرًا، ولكن بالنسبة للتطوير المبكر للمنتج، يمكن أن تكون الكمية المناسبة تمامًا.

في هذه المرحلة، لم يكن العميل بحاجة إلى مئات الأجزاء الإنتاجية. كان يجب فحص التصميم فعليًا أولاً.

مع توفر عدة مجموعات من النماذج الأولية، يمكن لفريق الهندسة العمل مع أكثر من تجميع واحد، ومقارنة النتائج، واستخدام الأجزاء لتقييمات داخلية مختلفة دون الالتزام بأدوات الإنتاج.

تجعل تقنية SLA هذا النوع من التكرار عمليًا لأنه لا يوجد قالب لتعديله إذا تغير التصميم.

إذا أظهر الاختبار أن قوسًا يحتاج إلى التحرك، أو أن غلافًا يحتاج إلى مزيد من الخلوص، أو أن واجهة لا تتوافق كما هو متوقع، فيمكن مراجعة ملفات CAD قبل بناء النموذج الأولي التالي.

هذا هو أحد الأسباب التي تجعلنا غالبًا نستخدمالطباعة ثلاثية الأبعاد بتقنية SLA للتطوير المبكر للمنتج: فهي تحافظ على مرونة التصميم بينما لا يزال المهندسون يتعلمون من المنتج المادي.

التجميع يخبرك أكثر من جزء فردي

يمكن أن يبدو المكون صحيحًا بمفرده ولا يزال يسبب مشاكل عندما يجتمع كل شيء معًا.

قد يتداخل جزآن. قد يكون الفجوة أكبر من المتوقع. قد لا يكون للمقبض خلوص كافٍ. قد يكون ميزة التركيب في الموضع الصحيح في CAD تقنيًا ولكنه غير مريح أثناء التجميع الفعلي.

إنتاج النموذج الأولي كمجموعة يمنح العميل فرصة للعثور على هذه المشكلات مبكرًا.

يمكن استخدام أجزاء SLA لمراجعة:

• الملاءمة بين المكونات المجاورة؛
• أبعاد ونسب التجميع الكلية؛
• مواضع التركيب والتحديد؛
• الخلوص حول الأجزاء المتحركة أو المتصلة؛
• سهولة الوصول أثناء التجميع؛
• محاذاة الأغلفة والفجوات؛
• الشكل الخارجي والمظهر؛
• تغييرات التصميم المطلوبة للتكرار التالي.

بالنسبة لفريق البحث والتطوير، غالبًا ما تكون هذه النتائج أكثر أهمية من مجرد التأكد من أن الجزء يتطابق مع أبعاده الاسمية في CAD.

بناء واحد، هندسات مختلفة جدًا

توضح الصورة أيضًا سببتصنيع النماذج الأولية المخصصة بتقنية SLAيتطلب أكثر من مجرد وضع الملفات على منصة البناء والضغط على زر البدء.

هذه المكونات لا تتصرف كلها بنفس الطريقة أثناء الطباعة.

يمكن أن تكون الأسطح الكبيرة المسطحة نسبيًا أكثر حساسية للتوجيه. قد تتطلب هندسات الغلاف العميقة هياكل دعم كبيرة. تحتاج السيقان الصغيرة والميزات البارزة إلى الحماية، بينما تتمتع المكونات الحلقية ذات الملمس باعتباراتها الخاصة للسطح والدعم.

قبل الإنتاج، لذلك ننظر إلى هندسة كل جزء ونقرر كيف يجب وضعه ودعمه.

تشمل الاعتبارات النموذجية سمك الجدار، والبروزات الطويلة، والمناطق المغلقة أو الغائرة، والأسطح الواسعة، والميزات الدائرية، ومواقع اتصال الدعم، والأسطح التي ستتفاعل لاحقًا مع مكون آخر.

يصبح هذا مهمًا بشكل خاص مع نموذج أولي متعدد الأجزاء. يمكن لقوس واحد تالف أو ميزة توصيل مشوهة أن تمنع مجموعة جيدة من المكونات من التجميع.

من ملفات CAD الخاصة بالعميل إلى خمس مجموعات نماذج أولية

لهذا المشروع، بدأ الإنتاج ببيانات CAD ثلاثية الأبعاد الخاصة بالعميل.

بدلاً من التعامل مع الملفات كمهام طباعة غير ذات صلة، قمنا بمراجعتها كمكونات تنتمي إلى مشروع تطوير واحد. تم إعداد الأجزاء لإنتاج SLA وفقًا لهياكلها الفردية، تليها الطباعة، وإزالة الدعم، والتنظيف، والفحص.

تم الحفاظ على سير العمل عمليًا:

مراجعة ملف CAD → توجيه الجزء → إعداد الدعم → طباعة SLA → إزالة الدعم والتنظيف → الفحص → فرز الأجزاء → التعبئة

فرز الأجزاء هو تفصيل صغير، ولكنه مهم عندما تحتوي الشحنة على العديد من المكونات المختلفة.

بالنسبة للعميل الذي يتلقى عدة مجموعات كاملة في الخارج، فإن القدرة على تحديد الأجزاء وتنظيمها للتجميع أكثر فائدة من تلقي صندوق من النماذج الأولية المختلطة.

تقنية SLA هي خطوة في التطوير، وليست بالضرورة العملية النهائية

لا يجب أن تكون طريقة التصنيع المستخدمة للنموذج الأولي هي العملية المستخدمة للإنتاج.

لهذا المشروع، تم اختيار تقنية SLA لأن المتطلب الفوري كانالتحقق الأولي من حوالي خمس مجموعات. في تلك المرحلة، كانت السرعة ومرونة التصميم والقدرة على إنتاج العديد من الهندسات المختلفة أكثر أهمية من تحسين عملية لآلاف الأجزاء المتطابقة.

بعد تجميع النماذج الأولية وتقييمها، يمكن اختيار مسار التصنيع التالي وفقًا للتصميم النهائي ومتطلبات المواد والكمية المتوقعة.

تبقى بعض المشاريع مع الطباعة ثلاثية الأبعاد لمزيد من التكرارات. ينتقل البعض الآخر إلى التصنيع باستخدام الحاسب الآلي، أو الصب بالتفريغ، أو النماذج الأولية بالحقن، أو أدوات الإنتاج.

يمكن أن يقلل اتخاذ هذا القرار بعد التحقق المادي من خطر نقل مشكلة تصميم يمكن تجنبها إلى المرحلة التالية.

خدمة الطباعة ثلاثية الأبعاد بتقنية SLA للتطوير المبكر للمنتج

بالنسبة للفرق الهندسية، لا تكمن قيمة النموذج الأولي في جعله نموذج CAD ملموسًا. تكمن قيمته في ما تتعلمه الفرق بمجرد حصولها على الأجزاء.

تطلب هذا المشروع في الولايات المتحدة حوالي خمس مجموعات تحتوي على مكونات بأحجام وهياكل مختلفة جدًا. وفرت الطباعة ثلاثية الأبعاد بتقنية SLA للعميل طريقة عملية للحصول على المجموعة الكاملة من الأجزاء للتحقق الأولي من الملاءمة والتجميع والتصميم قبل الانتقال إلى الإنتاج.

تدعم YS Precisionالطباعة ثلاثية الأبعاد المخصصة بتقنية SLA، والنماذج الأولية السريعة، وتصنيع النماذج الأولية بكميات منخفضةلمشاريع التطوير الصناعي والمنتجات.

إذا كان نموذجك الأولي يتكون من تجميع كامل بدلاً من مكون واحد، فأرسل لناملفات CAD ثلاثية الأبعاد، والكمية، ومتطلبات الاختبار. يمكننا مراجعة الأجزاء معًا وتحديد طريقة عملية لتصنيع دفعة النماذج الأولية الأولى.