Ātrā prototipēšana

Ātrā prototipēšana apraksta arī programmatūras attīstības procesu.

Ātrā prototipēšana ir automātiska fizisku objektu konstruēšana, izmantojot blīvu brīvu formu materiālu. Pirmās straujās prototipēšanas tehnikas kļuva pieejamas 1980. gadu beigās un tika izmantotas, lai radītu maketus un prototipu detaļas. Mūsdienās šīs tehnoloģijas tiek pielietotas daudz plašāk un tiek izmantotas, lai radītu kvalitatīvas produkcijas detaļas relatīvi mazos daudzumos. Daži skulptori izmanto šo tehnoloģiju, lai radītu sarežģītas formas tēlotājmākslas izstādēm.

Ievads 
Ātrā prototipēšana izmanto vizuālus dizainus, kas tiek radīti ar CAD vai animācijas modelēšanas programmatūru, pārveido tos par plāniem, virtuāliem, horizontāliem šķērsgriezumiem, un tad katru šķērsgriezumu pārveido fiziski plaknē, vienu pēc otra, līdz makets ir pabeigts. To sauc par WYSIWYG procesu, kur virtuāls makets un fizisks makets sakrīt gandrīz kā identiski.

Ar piedevu metodi iekārta nolasa datus no CAD zīmējuma un izkārto attiecīgi šķidruma, pulvera, vai lokšņu materiālu kārtas, tādējādi veidojot maketu no šķērsgriezuma daļām. Kārtas, kas atbilst virtuālajam šķērsgriezumam, modelim, ko radījis dators, tiek savienotas kopā, lai izveidotu beidzamo veidolu. Piedevu metodes galvenā priekšrocība ir spēja izveidot gandrīz jebkādu formu vai ģeometrisku novitāti. 

Standarta sadarbība starp CAD programmatūru un iekārtām ir STL faila formāts. STL fails nosaka sastāvdaļas formu, izmantojot trijstūra šķautnes. Sīkas šķautnes veido augstākas kvalitātes plakni.STL faila formāts. 

Vārds „ātrs” ir relatīvs jēdziens: maketa izveide ar mūsdienīgu tehnoloģiju pielietošanu, var aizņemt laiku, sākot no dažām stundām līdz vairākām dienām, atkarībā no maketa izmēra un sarežģītības pakāpes. Ātrās prototipēšanas piedevas sistēmas var radīt maketu dažu stundu laikā, lai gan tas variē atkarībā no izmantotās iekārtas un gadījumos, kad vienlaicīgi tiek pagatavoti vairāki maketi. 

Dažas blīvo materiālu formas tehnikas izmanto divus materiālus izveides procesā. Pirmais ir detaļu materiāls un otrs, balsta materiāls (lai balstītu jumta detaļas izveides procesā). Balsta materiālu vēlāk atdala ar karstuma palīdzību, vai izšķīdina ar šķīdinātāju vai ūdeni.

Tradicionālā veidošana (injection molding) ir lētāka plastikāta produktu ražošanai lielos daudzumos, bet piedevu metodes pielietojums ir ātrāks un lētāks, ražojot detaļas nelielos daudzumos.

Tehnoloģijas 
Tirgū ir pieejams liels skaits konkurējošu tehnoloģiju. Ņemot vērā, ka visas ir piedevu tehnoloģijas, tad galvenās atšķirības ir tajā, kā tiek veidotas maketu detaļu kārtas. Lai veidotu kārtas, tiek izmantoti gan kausēti un mīkstināti materiāli (SLS, FDM), gan šķidrie materiāli- termoseti, kas tiek apstrādāti ar citu tehnoloģiju palīdzību. Gadījumos, kad tiek izmantota laminācijas sistēma, tiek izgrieztas plānas kārtas noteiktā formā un tad savienotas kopā.

Pēc 2005. gada datiem, parasta ātrā prototipa iekārta maksā aptuveni 25,000 £ .

Skatīt arī 
 3D drukāšana: Ātrāks, lētāks straujās prototipēšanas veids.

Atsauces

Ārējās saites 
 Grenda, E. (2006). The Most Important Commercial Rapid Prototyping Technologies at a Glance.
 Wright, Paul K. (2001). 21st Century manufacturing. New Jersey: Prentice-Hall Inc.
 Wohlers, T. (2007). Rapid Prototyping Terms and Descriptions .
 The Rapid Prototyping Home Page

Produktu vadība
Robottehnika