Pengembangan Produsen Prototipe

Rudgley M mendefinisikan manufaktur cepat sebagai:"teknologi manufaktur untuk membuat produk praktis akhir dengan metode manufaktur aditif", yang menggunakan teknologi manufaktur prototipe untuk menghasilkan produk yang diinginkan untuk produksi. Manufaktur cepat adalah arah pengembangan teknologi prototipe cepat, tetapi masih banyak area yang perlu ditingkatkan.

SLA, SLS, FDM adalah teknologi utama untuk produsen prototipe, dan fitur umum dari mereka adalah memisahkan bagian menjadi lapisan terpisah dan membuat lapisan secara independen.

Geometri Kompleks

Fitur yang paling menggoda dari produk prototipe cepat adalah bahwa mereka hampir tidak terbatas dalam hal geometri. Dengan proses ini dapat dihasilkan benda-benda dengan kemandirian dan kebebasan geometri yang besar, seperti cekungan terbalik, menjorok, bentuk bebas, dan berbagai bentuk geometri dasar. Misalnya, proses SLS tidak memerlukan tanda kurung, dan suku cadang dapat ditempatkan di posisi mana pun dalam posisi pemesinan tanpa memerlukan penjepit, yang berarti SLS dapat memberikan kemungkinan geometrik yang hampir tak terbatas pada benda kerja.

Di sisi lain, berbagai produk dari ukuran mikro hingga besar dapat diproduksi dengan teknologi prototipe cepat. Ukuran produk tergantung pada pilihan proses:SLS, SLA dan FDM biasanya digunakan untuk pembuatan suku cadang berukuran sedang, karena pelaksanaan proses dan biaya ekonomi, serta kinerja suku cadang berukuran besar. Ukuran proses ini sangat terbatas untuk produk besar.

Karena teknologi pembuatan prototipe cepat polimer tidak memerlukan cetakan yang mirip dengan metode pemrosesan konvensional, produk yang ditentukan pelanggan yang diproduksi dengan pembuatan prototipe cepat secara signifikan lebih ekonomis daripada proses konvensional. Fitur ini dikombinasikan dengan geometri kompleks yang dapat dicapai produk bersama-sama menunjukkan jalan menuju pembuatan prototipe cepat di bidang medis. Pada saat yang sama, fleksibilitas tinggi geometris juga memberikan kemungkinan untuk menggabungkan RP dengan metode pemrosesan tradisional, dan telah berkembang pesat menjadi salah satu arah pengembangan teknologi RP saat ini. Sebagai contoh, sebelumnya pembuatan part panjang dan sempit berdinding tipis hanya dapat dilakukan dengan proses EMD (Electro-Sparking), dan kini RP juga dapat memberikan solusi lengkap untuk pembuatan part tersebut.

DLM &Rekayasa Terbalik

Dengan proses prototyping yang cepat, bagian-bagian dengan fitur (seperti cekung, sudut tajam bagian dalam, dinding tipis panjang, dll.) yang tidak dapat dikerjakan atau sulit dikerjakan dengan metode pemesinan konvensional dapat dengan mudah diproduksi. Pada saat yang sama, untuk membuat teknologi RP bekerja, desainer harus memikirkan kembali cara mereka mendesain bagian untuk mendemonstrasikan karakteristik desain bebas dari proses ini.

Perlu dicatat bahwa semua pertanyaan di atas tentang desain gratis memerlukan pengembangan lebih lanjut dari perangkat lunak CAD profesional untuk teknologi RP. Kombinasi peningkatan alat desain dan perubahan konsep desain desainer dapat memanfaatkan potensi teknologi RP.

Selain merancang secara langsung model produk yang dibutuhkan, para insinyur seringkali mendesain sesuai dengan desain fisik yang ada, yang disebut dengan reverse engineering. Deteksi cepat dan teknik rekonstruksi CAD 3D menyediakan cara untuk mendapatkan model CAD langsung dari objek fisik.

Kecepatan

Alasan mengapa teknologi RP disebut "teknologi prototipe cepat" adalah karena ia menghasilkan produk dengan siklus yang lebih pendek daripada pemrosesan tradisional. Sensitivitas RP terhadap desain sangat rendah. Artinya, tingkat fleksibilitas produksi tinggi, dan masalah bentuk produk hampir tidak dipertimbangkan pada saat pembuatan, sehingga menghemat banyak waktu. Mengingat hal ini, banyak perusahaan menggunakan teknologi RP untuk membuat produk uji untuk memahami kinerja dan parameter produk lainnya dengan cepat.

Ekonomi &Kendala Lainnya

Meskipun produktivitas berbagai proses RP telah meningkat, persyaratan produksi untuk produktivitas RP belum terpenuhi. Selain itu, karena ketidaksetaraan ekstrem yang dapat diberikan oleh proses RP, hal itu juga menyebabkan kerugian peralatan dan material yang cukup besar.

Saat ini, meskipun teknologi RP memiliki keunggulan besar dalam pembuatan prototipe produk dan produksi uji coba produk, tingginya harga dan kerugian material dari peralatan dan perbedaan produktivitas dengan proses tradisional membatasi pembuatan proses RP dalam skala besar. Tentu saja, ekonomi hanyalah salah satu alasan mengapa proses RP jarang digunakan untuk membuat suku cadang yang tahan lama. Faktor utama lainnya adalah kekuatan produk, material, pengulangan proses, dan sebagainya.

Pengembangan Teknologi Pembuatan Prototipe

Sejauh perkembangan teknologi RP yang bersangkutan, masih ada kesenjangan antara produk manufaktur dan metode manufaktur tradisional dalam hal kekasaran permukaan, presisi, pengulangan dan kualitas produk. Dapat dikatakan bahwa proses RP dan rantai proses yang ada harus mengalami masa pengembangan untuk mencapai teknologi yang handal dan aman untuk mencapai presisi dan kualitas yang dibutuhkan oleh proses. Proses RP yang disebutkan di atas memiliki presisi yang hampir sama (0,1-0,2mm/100mm) dan kekasaran (Ra 5-20μm), dan pengulangannya relatif rendah. Perbaikan lebih lanjut harus dilakukan dari sisi desain mekanis, yang dapat dicapai melalui sistem umpan balik teknis. Diharapkan untuk meningkatkan kualitas produk, akan ada peralatan proses komposit yang menggabungkan proses RP dan proses tradisional.

Dari perspektif peralatan itu sendiri dan bahan, arah penelitian utama difokuskan pada metode pemrosesan, peralatan pemrosesan, generator dan bahan laser, yang bertujuan untuk meningkatkan kekuatan, daya tahan dan presisi produk, dan siklus produk. Studi-studi ini pada akhirnya akan memberikan dorongan kuat untuk transisi pembuatan prototipe cepat ke manufaktur cepat.

Di bidang komponen, teknologi pencetakan 3D dapat digunakan untuk menghasilkan produk yang kompleks dengan cepat. Di bidang manufaktur mobil tradisional, pengembangan suku cadang otomotif seringkali membutuhkan penelitian dan pengembangan serta verifikasi jangka panjang. Dari R&D hingga tahap pengujian, juga perlu membuat cetakan bagian, yang tidak hanya panjang tetapi juga mahal. Ketika ada masalah, memodifikasi struktur bagian dan sebagainya juga membutuhkan siklus panjang yang sama. Dan teknologi pencetakan 3D dapat dengan cepat membuat bagian yang rumit. Ketika ada masalah dalam pengujian, modifikasi file 3D dan cetak ulang untuk menguji lagi. Dapat dikatakan bahwa teknologi pencetakan 3D membuat pengembangan suku cadang di masa depan lebih murah dan lebih efisien.