Rapid Prototyping: ทุกสิ่งที่คุณต้องรู้

การสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็วเป็นคำที่ค่อนข้างใหม่ อย่างไรก็ตามมันได้รับความนิยมในช่วงสั้น ๆ อุตสาหกรรมต่างๆทั่วโลกมีแนวโน้มที่จะใช้การสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็ว ท้ายที่สุดมันมีประโยชน์หลายประการเช่นต้นทุนที่ลดลงการผลิตที่ปราศจากข้อผิดพลาดเป็นต้น

The method incorporates a number of manufacturing technologies. The most common of these technologies is additive manufacturing. Nonetheless, there are other technologies that manufacturers use to RP include molding, extruding, casting, and high-speed machining.

So, in this blog post, we will talk about the rapid prototyping, its types, and its advantages.

Introduction to Rapid-Prototyping

You might have heard the term prototyping in the software field. They use it to create software in an effective and efficient manner. The same rule of prototyping applies in other fields as well.

In the simplest form, we can define rapid-prototyping as creating prototypes efficiently. Engineers use these prototypes to test the validity of their product design. Moreover, they are able to see how the final product would look and function.

A more formal definition is: Prototype is a preliminary version of an end-product. It makes it possible to evaluate the design, analyze its working, and test its technology. This results in a product that has the specification that would work in the real-world system.

There is no denying the importance of prototypes in designing the product. In addition, it plays a vital role in the overall development cycle of the product. The good thing about rapid-prototyping is that you can use it at any stage of the product development cycle.

Moreover, you can use it for a certain component or a sub-component of the product. The versatility in terms of production makes RP an excellent choice. What more is that you can make as many changes to the prototype as you like.

The endless iterations are not expensive especially when you compare them with the rework you might have to do in case of design error with the entire product batch.

Rapid-Prototyping: Different Techniques

Below, we have listed different types of Rapid-prototyping.

Vat Photopolymerization or Stereolithography

Vat photopolymerization is an inexpensive, yet efficient technique. Being the first fruitful marketable 3D printing technique, it became very popular in a short time. The technique uses a photosensitive liquid to make the prototype. The ultra-violet light monitored by a computer solidifies this liquid layer by layer to achieve the respective results.

Selective Laser Sintering -- (SLS)

SLS is an effective technique for both plastic and metal prototyping. It uses a powder bed to create one layer of the prototype at one time. To sinter and heat the powder material, SLS uses a high-power laser. Although, it can manipulate two different materials, it lacks the robustness of the SLA.

The prototypes created using SLS are not steady. Furthermore, most products require secondary work to achieve the surface of a finished product.

Fused Deposition Modelling

Another inexpensive rapid-prototyping technique is fused deposition. You will find this technique part of many non-industrial 3D printers. The procedure requires a spool of thermoplastic filament. It melts the material inside the nozzle barrel of the printer.

Now, the computer deposition program lays down the melted material layer by layer in accordance with the requirements. Initially, the fused deposition modeling offered low-quality and weak products. However, technological advancement has improved the entire process.

It still is affordable, yet the quality of the prototype has improved tremendously.

Selective Laser Melting

If the prototype you require is complex and should be highly durable, the SLM prototyping technique is your best shot. Industries like automotive, medical, defense and aerospace frequently use SLM.

ขั้นตอนนี้ใช้ผงโลหะละเอียด มันละลายชั้นแป้งทีละชั้นจึงค่อยๆสร้างต้นแบบขึ้นมา ผู้ผลิตยังใช้เทคนิคนี้ในการสร้างส่วนประกอบที่แข็งแกร่งและแข็งแกร่ง สำหรับการหลอมพลังงานจะใช้ลำแสงอิเล็กตรอนหรือเลเซอร์กำลังสูง

โลหะผสมโคบอลต์โครเมี่ยมอลูมิเนียมไทเทเนียมและสแตนเลสเป็นวัสดุที่ใช้ในการหลอมด้วยเลเซอร์

การเคลือบแผ่น

ซึ่งแตกต่างจาก SLS และ SLM การผลิตวัตถุแบบลามิเนตขาดความแข็งแกร่ง ไม่จำเป็นต้องมีเงื่อนไขควบคุมพิเศษ เทคนิคที่ซับซ้อนน้อยกว่าใช้ลามิเนตหลาย ๆ ลามิเนตชุดนี้มีความบางเสมอ จากนั้นใช้ลำแสงเลเซอร์เพื่อตัดกองไม้ลามิเนตเหล่านี้เพื่อออกแบบ CAD

ในการสร้างชิ้นส่วนแต่ละชั้นจะถูกหลอมรวมอยู่ด้านบนของชั้นก่อนหน้า กระบวนการดำเนินต่อไปจนกว่าจะได้รูปทรงที่ต้องการ

Binder Jetting

Binder jetting ช่วยอำนวยความสะดวกในการพิมพ์หลายส่วนในเวลาเดียวกัน มีการผลิตจำนวนมาก อย่างไรก็ตามคุณภาพของต้นแบบไม่แข็งแรงมากนัก เทคนิคใช้เตียงแป้ง ในการจับอนุภาคผงเข้าด้วยกันจะพ่นละอองของเหลวออกทางหัวฉีด

หยดของเหลวเหล่านี้มีความละเอียดระดับไมโคร กระบวนการนี้ซ้ำสำหรับทุกชั้นของชิ้นส่วน ยิ่งไปกว่านั้นสิ่งสำคัญคือต้องกระชับชั้นโดยใช้ลูกกลิ้งก่อนที่จะเริ่มด้วยชั้นถัดไปของแป้ง

การทำเช่นนี้จะทำให้กระบวนการทั้งหมดแข็งตัว เพื่อเพิ่มความแข็งแรงของผลิตภัณฑ์ให้บ่มในเตาอบ การบ่มนี้จะช่วยเผาไหม้สารยึดเกาะ ในขณะเดียวกันก็ช่วยในการหลอมรวมผงในส่วนที่เชื่อมโยงกันอย่างถูกต้อง

การประมวลผลแสงดิจิตอล

การประมวลผลแสงดิจิทัลใช้กลไกเดียวกับ SLA อย่างไรก็ตามไม่จำเป็นต้องใช้วิธีการที่ซับซ้อนมากในการรักษาพอลิเมอไรเซชันของเรซิน ใช้แหล่งกำเนิดแสงออร์โธดอกซ์เพื่อรักษาเรซิน

แม้ว่าจะมีราคาถูกกว่าและเร็วกว่าเมื่อเทียบกับ SLA แต่เทคนิคนี้จำเป็นต้องมีการบ่มหลังอาคาร นอกจากนี้ยังจำเป็นต้องมีโครงสร้างรองรับ

ต้นแบบในการออกแบบผลิตภัณฑ์

มันเป็นไปได้ที่จะ อย่างไรก็ตามสิ่งนี้ขึ้นอยู่กับความถูกต้องที่ผู้บริโภคต้องการอย่างมาก ในคำที่เป็นทางการคุณสามารถจัดประเภทของต้นแบบตามความเที่ยงตรง

1. ประเภทความเที่ยงตรง
2. ต้นแบบความเที่ยงตรงต่ำ

These types of prototypes do not look like the final product. They may vary to a certain degree. The difference depends upon what the product designer wants to achieve from the prototype.

Low Fidelity

The low fidelity products are extremely simple. It is possible to produce them in a short period.  The basic idea is to test the broader concepts, for instance, cardboard mock-ups or paper sketches.

High Fidelity

The high-fidelity products are extremely similar to that of the final product. They not only look like the final product but also offer most of its functionality.

Why Rapid Prototyping is Important?

For a company to stay afloat in the modern-day, fast-moving consumer market, it needs to be innovative. Not only this, but the company also needs up to come up with better, advance, and sophisticated products fast to ensure competitiveness.

เนื่องจากนวัตกรรมเทคโนโลยีและการพัฒนาผลิตภัณฑ์ที่รวดเร็วขึ้นมีส่วนสำคัญต่อความสำเร็จของ บริษัท ดังนั้นการสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็วจึงกลายเป็นส่วนสำคัญของวงจรการพัฒนาผลิตภัณฑ์

ด้วยการสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็วสามารถทำได้ดังต่อไปนี้

• การสร้างต้นแบบทำให้สามารถสร้างผลิตภัณฑ์ใหม่ ๆ ได้อย่างมีประสิทธิภาพ มีแนวโน้มที่จะเร่งวงจรการพัฒนาผลิตภัณฑ์ทั้งหมด
• เป็นไปได้ที่วิศวกรจะพิจารณาได้ว่าไอเดียผลิตภัณฑ์ของพวกเขาจะทำงานได้ดีหรือไม่ก่อนที่จะก้าวเข้าสู่ขั้นตอนการผลิต ด้วย RP คุณสามารถตรวจสอบแนวคิดการออกแบบผลิตภัณฑ์ของคุณได้จริง
• นอกจากนี้ยังมีการตรวจสอบผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายตามวัตถุประสงค์ทางธุรกิจและข้อกำหนดทางเทคนิค
• ด้วยการสร้างต้นแบบผู้ใช้ปลายทางลูกค้าลูกค้าสามารถให้ข้อเสนอแนะได้แบบเรียลไทม์เนื่องจากพวกเขาจะมีผลิตภัณฑ์ที่จับต้องได้ในการทำงานด้วย

Take Away

Rapid Prototyping aids technology innovation in every possible way. It lets developers and engineers validate the product idea. In addition, it lets you find any fault in the product design, well before the production phase.

With rapid-prototyping, you can actually transform your idea into something tangible. You can present the idea to investors with more confidence and increase the chances of landing them.