جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه "نمونه سازی سریع" در نشریات گروه "مکانیک"
تکرار جستجوی کلیدواژه «نمونه سازی سریع» در نشریات گروه «فنی و مهندسی»-
در این تحقیق به بررسی اهمیت نسبی پارامترهای ورودی بر روی کیفیت سطح و استوانه ای بودن سوراخ محصول تولید شده با استفاده از مدل سازی رسوب ذوبی پرداخته شده است. کیفیت سطح و دقت ابعادی قطعه چاپ شده پس از فرآیند چاپ سه بعدی بسیار با اهمیت است. از جمله موارد موثر بر فرآیند چاپ سه بعدی می توان به 3 پارامتر سرعت چاپ، درصد توپری و ضخامت لایه اشاره کرد که در این تحقیق مورد ارزیابی قرار گرفته است. طراحی آزمایش ها با روش سطح پاسخ انجام شده و 51 نمونه از جنس پی ال ای چاپ شده است. برای اندازه گیری صافی سطح و ابعاد محصول ساخته شده از دستگاه زبری سنج و ماشین اندازه گیری مختصات استفاده شده است. اساس این بررسی مقایسه صافی سطح و انحراف از مرکز سوراخ نمونه ها جهت یافتن بهینه ترین حالت ممکن در پارامترهای مورد بررسی در رسیدن به کیفیت بالاتر است. بهینه ترین انتخاب پارامترها برای کمینه مقدار همزمان زبری سطح (016/0 میلیمتر) و ناستوانه ای بودن سوراخ (98/5 میکرون) برای ضخامت لایه 1/0 میلی متر، سرعت تزریق 40 میلیمتر بر ثانیه و درصد توپری 15 درصد در الگوی مثلثی است. همچنین نتایج نشان می-دهد که ضخامت لایه بیشترین تاثیر را نسبت به سرعت تزریق و درصد توپری در کیفیت سطح داراست.کلید واژگان: نمونه سازی سریع, چاپگر سه بعدی, مدل سازی رسوب ذوبی, روش سطح پاسخIn this paper, the effects of input parameters on the roughness and cylindricality of a hole were investigated using fused deposition modeling (FDM). The roughness and dimensional accuracy are very important for a 3D printed part. The investigated input parameters are injection speed, solid percentage, and layer thickness. The experiments were designed using the response surface method and 51 PLA samples were printed. To measure the roughness and dimensions of the manufactured products, a roughness-testing machine and a coordinate measuring machine (CMM) were used. The basis of this study is the comparison of roughness and deviation from the center to find the optimal set of the investigated parameters to achieve higher quality.The optimal levels of parameters for the minimum simultaneous roughness (0.016 mm) and cylindricality (5.98 microns) are a layer thickness of 0.1 mm, injection speed of 40 mm / s, and solidity percentage of 15% when the pattern is triangular. The results also suggest that the layer thickness has the strongest effect on the surface quality in comparison with the injection speed and percentage of solidity.Keywords: Rapid Prototyping, 3D Printer, Fused Deposition Modeling, response surface method
-
کانوپی به عنوان محافظ شفاف کابین خلبان، یکی از قطعات پلیمری راهبردی در صنایع هوایی است. فرآیندهای شکل دهی سنتی در تولید تکی کانوپی های پلیمری شفاف، به علت مصرف بالای انرژی و هزینه های زیاد ماشین آلات، تجهیزات و ابزار مقرون به صرفه نیستند. ورق های پلی کربنات با ویژگی های مناسب مکانیکی، حرارتی، شیمیایی و اپتیکی در ساخت جدیدترین کانوپی های یکپارچه مورد استفاده قرار می گیرند. در این مقاله نمونه سازی سریع هندسه ای مشابه کانوپی های یکپارچه هواپیما، به کمک فرآیند شکل دهی تدریجی ورقه ای شفاف پلی کربنات در مقیاس آزمایشگاهی بررسی می شود. در آزمایشهای شکل دهی تدریجی تک نقطه ای، تاثیر سرعت دورانی ابزار بر شفافیت ظاهری و تاثیر استراتژی مسیر ابزار بر دقت هندسی بررسی شد. سه استراتژی مسیر ابزار شامل استراتژی شطرنجی، مارپیچ از بیرون و استراتژی مارپیچ از داخل اعمال گردید. حرارت دهی پساشکل دهی در دمای حدود °C 55 به مدت min 30، با آزادسازی تنشهای پسماند فرآیندی سبب کاهش 50 % در برگشت فنری شد. استفاده از ابزار غیر دوار و همچنین پولیش سطحی مکانیکی- شیمیایی سبب بهبود قابل ملاحظه ای در پرداخت نهایی و شفافیت نمونه ها گردید. همچنین انحراف هندسی برای استراتژی شطرنجی در دو راستای عمقی و شعاعی کمتر از mm 1 ایجاد شده که در محدوده مجاز پنجره فرآیندی شکلدهی تدریجی تک نقطه ای قرار دارد.
کلید واژگان: نمونه سازی سریع, کانوپی هواپیما, شکلدهی تدریجی تک نقطه ای, ورق پلیکربنات, استراتژی مسیر ابزارThe canopy as a clear cockpit protector is one of the strategic polymer parts in the aviation industry. Conventional forming processes aren't cost-effective for individual production of transparent polymer canopies due to high energy consumption and high costs of machinery, equipment, and tools. In this paper, rapid prototyping of geometry similar to integral canopies is investigated using an incremental forming process of transparent polycarbonate sheets on a laboratory scale. Polycarbonate sheets with suitable mechanical, thermal, chemical, and optical properties are used in the manufacturing of the latest integral canopies. In single point incremental forming experiments, effect of tool rotational velocity on apparent transparency and effect of toolpath strategy on geometric accuracy were investigated. Three toolpath strategies including raster, spiral from outside, and spiral from inside were applied. Post-forming heating at about 55°C for 30 min resulted in a 50% reduction in spring back by releasing process-induced residual stresses. The use of a non-rotating tool as well as a mechanical-chemical surface polishing improved the final finishing and transparency of samples. Additionally, the amount of deviation for the raster strategy in both depth and radial directions was less than 1 mm, which was within the allowable range of process window of single point incremental forming.
Keywords: Rapid Prototyping, Aircraft Canopy, Single Point Incremental Forming, Polycarbonate Sheet, Toolpath Strategy -
مدل سازی هندسی در فرآیند طراحی و ساخت نقش مهمی دارد و بسیاری از پژوهشگران ایده های خود را به صورت مدل های هندسی مورد تحلیل و آزمایش قرار دادند. مدل سازی هندسی نقش بسزایی در پیشرفت های صنعتی و علوم مهندسی دارد. در سال های گذشته در زمینه مدل سازی اعضا بدن انسان فعالیت های زیادی انجام شده است. در این پژوهش روشی برای مدل سازی استخوان از عکس های سی تی اسکن ارایه شده است. در این روش پس از اسکن استخوان مورد نظر با دستگاه سی تی اسکن داده خام مربوط به هر استخوان که شامل تعدادی مقاطع در سه جهت کرنال، محوری و ساجیتال است، در حافظه دستگاه سی تی اسکن ذخیره شده و بعد از استخراج این داده ها با استفاده از نرم افزار Micro Dicom که یک نرم افزار تبدیل کننده است پسوند فایل را به Dicom تغییر داده تا بتوان در نرم افزار اینوسالیوس اجرا کرد. در نهایت با انجام عملیات سه بعدی سازی با این نرم افزار، مدل به دست آمده به صورت فایل stl ذخیره می شود تا با استفاده از روش های نمونه سازی سریع مانند پرینتر سه بعدی مدل ایجادشده از استخوان ساخته شود.
کلید واژگان: مدل سازی, micro dicom, اینوسالیوس, دیتا خام سی تی اسکن, ام آرآی, استخوان, نمونه سازی سریع -
امروزه در صنایع بزرگ پارامتر های زمان و هزینه دو اصل مهم در بحث تولید حساب می شود. بنا به این دلایل اتلاف زمان و هزینه های اضافی از نظر اقتصادی صرفه ای ندارد، برای همین علم روز دنیا برای رفع این مشکلات به سیستم های کنترل عددی و نمونه سازی سریع رو آورده است. تنوع و انعطاف پذیری از دلایل عمده در تولید قطعات برای بقای واحد های صنعتی بوده، که در روش های نمونه سازی سریع جزو مزایا محسوب می شوند. در صنایع کنونی، با افزایش تنوع طلبی مشتری و تنگ تر شدن عرصه رقابت، تنها کسانی می توانند به حیات خود ادامه دهند که بتواند کالاهای خود را با سرعت بالاتر، در عین حال با کیفیت و عملکرد بهتر روانه بازار مصرف کنند. اگر چه توسعه سیستم طراحی با رایانه و فرآیند کنترل-عددی کاهش زیادی را در زمان تولید به وجود آورده است، اما نیاز صنعت به طراحی برای تولید و مونتاژ بدون صرف زمان و هزینه اضافی، هنوز برطرف نشده است، بنابراین تکنولوژی نمونه سازی سریع در پاسخ به چنین نیازی وارد بازار تولید شده است. هدف اصلی از طراحی و ساخت به کمک کامپیوتر افزایش بهره وری بوده و می توان از روی ایده جدید یا از مهندسی معکوس نمونه ای ایجاد نمود. به منظور اینکه یک طراحی در نهایت ساخته و به محصول تبدیل شود طراحی و ساخت باید با یکدیگر در ارتباط بوده که این منظور در روش های نمونه سازی سریع منظور شده است. بر اساس روش های نمونه سازی سریع می توان میزان بهره وری، اشتغال و مهارت آموزی، سهولت انجام کارها در صنعت برای رونق بنگا ه های کسب وکارهای کوچک و بزرگ مورد استفاده قرار گیرد.کلید واژگان: نمونه سازی سریع, قالب سازی سریع, بهره وری, مهندسی معکوس, مهارت آموزی
-
همواره یکی از اهداف اصلی محققان در تفجوشی لیزری پودرهای فلزی، بهینه سازی پارامترهای فرآیند به منظور نزدیک کردن خواص قطعه تولیدی به ماده خام اصلی بوده است. به منظور تولید قطعات چند لایه کاملا چگال، ابتدا لازم است تا بهینه سازی پارامتر ها، برای تک لایه بررسی شود. در این پژوهش، آزمایشها بر روی بستر پودر به عمق 5 میلیمتر انجام شده است. هر قطعه به صورت تک لایه و تنها با یک بار اسکن لیزر بر روی بستر پودر تولید شده است. با حرکت پرتو لیزر بر روی بستر پودر، قطعات دایره ای به قطر 20 میلیمتر تولید شدند. بر اساس پارامترهای ورودی و آزمایشات اولیه تابعی برای بدست آوردن چگالی انرژی تعریف شد. در نتیجه، پارامترهای خروجی بر حسب چگالی انرژی و درصد وزنی پودر مس بررسی شد. نتایج نشان داد، نمودار تاثیر چگالی انرژی و درصد مس بر روی متغیرهای خروجی دارای یک نقطه زینی است. این نقطه نشان دهنده تبدیل فاز از تف جوشی به ذوب کامل است. شرایط بهینه برای تولید قطعات با نمونه سازی سریع در حالتی است که استحکام، صافی سطح، دقت ابعادی در بالاترین حد ممکن باشد درحالی که انقباض ناشی از حجم مذاب، گویی شدگی، تنش حرارتی حداقل باشد. بررسی ها نشان داد که بهترین شرایط در حالتی است که چگالی انرژی بین 120-140 و درصد مس بین 18-22 تنظیم شود.کلید واژگان: نمونه سازی سریع, پودر فلز, تفجوشی لیزری مستقیم پودر فلز, ذوب پودر از طریق ذوب لیزریOne of the main goals of researchers in the laser sintering process of metal powders is optimization of process parameters in order to reach the properties of manufactured parts to the raw material properties. In order to produce fully dense multi-layer parts, it is necessary to optimize the process parameters of a mono-layer part. In the present study, experiments have performed on a powder bed with the thickness of 5mm. The fabricated parts have been produced by a single laser scanning of the powder bed. By moving the laser beam on the powder bed, circular pieces with a diameter of 20 mm have been produced. Based on preliminary experiments and according to the input parameters, a function has defined for energy density. Therefore, output parameters have investigated based on weight percent of Cu and energy density. Results show that there is a saddle point in the diagram of the effect of energy density and the weight percent of Cu on output parameters. This point shows the transmission of sintering to complete melting. Optimal condition of manufacturing parts by rapid prototyping is the condition which strength, surface finish and dimensional accuracy are at the highest possible level while shrinkage, balling and thermal stresses are at the lowest possible level. The results show that the best condition is while the energy density sets between 120-140 W/m2 and the weight percent of Cu sets between 18-22 %.Keywords: Rapid prototyping, metal powder, direct metal laser sintering, powder metal laser re, melting
-
نمونه سازی سریع (ساخت افزودنی یا چاپ سه بعدی) روشی از ساخت قطعات است که می تواند نمونه طراحی شده در رایانه را به طور مستقیم به قطعه فیزیکی تبدیل کند. یکی از مهمترین عواملی که در ساخت قطعات با روش نمونه سازی سریع باید مورد توجه قرار گیرد، الگوی جهت گیری ساخت قطعه است. جهت گیری ساخت قطعه در فرآیندهای نمونه-سازی سریع بر روی خواص قطعه از جمله استحکام، زمان ساخت، صافی سطح، مقدار مواد تکیه گاهی مورد استفاده و قیمت ساخت تاثیرگذار است. در این بین زمان ساخت قطعه و زبری سطح از مهمترین مشخصه هایی هستند که به طور مستقیم تحت تاثیر جهت گیری قطعات قرار دارند. در این مقاله، دو الگوریتم بر اساس روش های بهینه سازی تحلیلی و تجربی برای تعیین جهت گیری بهینه ساخت به منظور کمینه کردن زمان ساخت و زبری سطح ارائه شده است. برای پیاده سازی این روش، قطعه مورد نظر کاربر در فرمت زبان استاندارد مثلثی (STL) دریافت می شود سپس با استفاده از مشخصات هندسی و نوع جهت گیری قطعه زمان تخمینی ساخت و مقدار میانگین زبری سطح قطعه محاسبه می شود. به منظور تعیین جهت گیری بهینه از دو روش بهینه سازی تحلیلی (روش NSGA-II) و تجربی (روش جدید و توسعه یافته تاگوچی) استفاده شده است. پس از معرفی مراحل هر یک از این دو روش به منظور تعیین جهت گیری بهینه ساخت قطعه، مراحل این دو الگوریتم پیشنهادی بر روی قطعه ای به عنوان مطالعه موردی پیاده سازی می شود و نتایج حاصل مورد مقایسه و بحث قرار می گیرد.کلید واژگان: نمونه سازی سریع, زبان استاندارد مثلثی (STL), جهت گیری بهینه ساخت قطعه, روش NSGA, II, روش جدید و توسعه یافته تاگوچیRapid prototyping (Additive manufacturing or 3D printing) is defined as the process that can build 3D physical part from the designed model in CAD software by joining materials directly. In the RP process, the orientation pattern of the part is one of the most important factors that significantly affect the product properties such as the build time, the surface roughness, the mechanical strength, and the amount of support material. The build time and the surface roughness are the more imperative criteria than others that can be considered to find the optimum orientation of parts. In this paper, two algorithms based on analytical and empirical optimization methods are presented to determine optimum part build orientation in order to minimize build time and surface roughness. To implement this method, the user's part is received in standard triangle language (STL) format. Then, using the geometric characteristics and type of part orientation, the build time and the average of surface roughness is calculated. In order to determine the optimum part build orientation, two analytical (NSGA-II method) and experimental (new and developed Taguchi method) optimization methods have been used. After introducing the steps of these two methods, in order to determine optimum part build orientation, the steps of these two proposed algorithms are implemented on a part as a case study and obtained results are compared and discussed.
-
همواره یکی از اهداف اصلی محققان در فرایند تف جوشی لیزری پودرهای فلزی، بهینه سازی متغیرهای فرایند به منظور نزدیک کردن خواص قطعه تولیدی به مواد خام اصلی بوده است. برای این منظور آزمایشات زیادی صورت گرفته است. متغیرهایی از قبیل چگالی، سختی ، استحکام و صافی سطح در موارد مختلف مورد بررسی قرار گرفته اند. در این مقاله تاثیر متغیرهای ورودی مانند توان لیزر و سرعت اسکن بر روی متغیرهای خروجی از قبیل عمق نفوذ، استحکام و اثر گوی شدگی بررسی شد. به منظور تولید قطعات چند لایه کاملا چگال، ابتدا بهینه سازی متغیرها، برای تک لایه بررسی شد. آزمایشات بر روی بستر پودر به عمق 5 میلی متر انجام شد. هر قطعه به صورت تک لایه و تنها با یک بار اسکن لیزر بر روی بستر پودر تولید شد. تابش پرتو لیزر بر روی بستر پودر، قطعات دایره ای به قطر 20 میلی متر تولید کرد. نتایج نشان دادند نقطه عطف بین فرایند تف جوشی و ذوب کامل، بهینه ترین شرایط فرایندی برای تولید سریع قطعات از پودر فلز است.
کلید واژگان: پودر فلز, تف جوشی لیزری مستقیم پودر فلز, ذوب پودر, نمونه سازی سریعOne of the main goals of researchers in the laser sintering process of metal powders, is optimization of process parameters in order to reach the properties of manufactured parts to the raw material properties. For this purpose, many experiments have been performed and parameters such as density, hardness, strength and surface quality in different condition of process parameters have been studied. In order to produce a fully dense multi-layer parts, it is necessary to optimise the process parameters of a mono-layer part. In the present study, experiments have performed on a powder bed with thickness of 5mm. The fabricated parts have been produced by a single laser scanning of powder bed. By Laser radiation on the powder bed, circular pieces with a diameter of 20 mm have been produced. Results showed that turning point between the sintering process and the complete melting is the best process condition in sintering process.
Keywords: Metal Powder, Direct Metal Laser, Sintering, Powder Melting, Rapid Prototyping -
همواره یکی از اهداف اصلی محققان در تفجوشی لیزری پودرهای فلزی، بهینه سازی پارامترهای فرآیند به منظور نزدیک کردن خواص قطعه تولیدی به مواد خام اصلی بوده است. برای این منظور آزمایش های زیادی صورت گرفته است. پارامترهایی از قبیل: چگالی، سختی سنجی در ابعاد ماکرو، سختی سنجی در ابعاد میکرو، استحکام، صافی سطح، ظاهر، تنش پسماند و . . . در موارد مختلف مورد بررسی قرار گرفته اند. در این مقاله، تاثیر پارامترهای ورودی مانند توان لیزر، سرعت اسکن، جنس پودر و . . . برروی پارامترهای خروجی از قبیل عمق نفوذ، استحکام، اثر گوی شدگی و . . . بررسی شده است. به منظور تولید قطعات چند لایه کاملا چگال توسط فرآیند های لیزری پالسی، در ابتدا لازم است تا عملکرد لیزر و مواد و همچنین بهینه سازی پارامتر ها، برای تک لایه بررسی شود. آزمایش ها بر روی بستر پودر آزاد به عمق 5 میلیمتر انجام شده است. هر قطعه به صورت تک لایه و تنها با یک بار اسکن لیزر بر روی بستر پودر تولید شده است. حرکت پرتو لیزر بر روی سطح، مربع هایی به ابعاد 10×10 میلیمتر تولید می کند.کلید واژگان: تف جوشی لیزری پودر فلز, پدیده گوی شدگی, نمونه سازی سریعOne of the main goals of researchers in metal powders laser sintering¡ is optimization of process parameters in order to close out the main properties of the raw materials have been produced to the piece. For this purpose¡ many experiments have been carried and parameters such as density¡ hardness¡ micro hardness¡ strength¡ surface finish¡ appearance¡ and residual stress have been studied. In this paper the influence of parameters such as laser power¡ scanning speed¡ and powder material and etc. on output parameters such as penetration depth¡ strength¡ balling phenomenon is investigated. In order to produce a multi-layer fully dense parts by the process of pulsed laser¡ to optimize the performance of the laser and material parameters at first¡ it is necessary to single layers is investigated. Experiments carry out on free powder bed depth is 5 mm. Each piece of a single layer on the substrate with once laser scanning powder is produced. Movement of the laser beam on the surface produce a washer with 20mm diameter.Keywords: Powder Metal Laser Sintering, Balling Phenomenon, Rapid Prototyping
-
روش های نمونه سازی سریع به عنوان گروهی از فرایندهای تولید، عضو روش های مهم ساخت نمونه اولیه و گاه قطعه نهایی محسوب می شوند که مطالعه آنها با توجه به ماهیت هر یک از فرایندها امری ضروری به نظر می رسد. تمام فرایندهای نمونه سازی سریع بر پایه ایجاد مدل اولیه و برش زنی آن استوار است. برش زنی یا مستقیما از مدل CAD صورت می گیرد و یا به فایل STL تبدیل شده و برش زنی انجام می شود. الگوریتم های برش زنی تاثیر مستقیمی بر هزینه و کیفیت قطعه تولیدی دارند؛ به گونه ای که با افزایش ضخامت لایه ها زمان تولید قطعات و هزینه آن کم می شود؛ از سوی دیگر، کیفیت قطعه تولیدی نیز کاسته خواهد شد. به این دلیل پژوهشگران این حوزه را بر آن داشته تا الگوریتم های متنوعی را برای برش قطعه نمونه سازی سریع گسترش دهند. در این مقاله به بررسی اثر روش های مختلف برش زنی قطعات (الگوریتم های برش زنی مدل CAD) پرداخته شده و مورد تحلیل و کنکاش قرار گرفته است.کلید واژگان: نمونه سازی سریع, الگوریتم برش زنی قطعات, مدل موزاییکی, روش ساخت افزایشی
-
شکل دهی افزایشی ورق به علت انعطاف پذیری بالا روشی برای نمونه سازی سریع معرفی شده است. رفتار شکل پذیری ورق را می توان در 4 پارامتر اصلی ضخامت ورق، مسیر ابزار، سرعت (سرعت چرخشی و پیشروی ابزار) و شعاع ابزار بیان کرد. در این مقاله برخلاف تحقیقات گذشته به بررسی رفتار ورق های پوشش دار یا دولایه که توسط نورد به هم چسبیده اند پرداخته می شود. ورق های دولایه با عنایت به کارایی و خواص ترکیبی در صنایع مختلف همچون هوافضا، الکتریکی، شیمیایی، خودروسازی و غذایی کاربرد های مختلف دارند. تاثیر پارامترهای مهم بر رفتار شکل دهی در حین فرایند مانند استحکام، نیروی شکل دهی، قابلیت کشش و میزان کاهش ضخامت ورق بررسی می گردد. به منظور مطالعه فرایند از مدل اجزای محدود جهت شبیه سازی کمک گرفته می شود. مقایسه نتایج عددی و آزمایشگاهی موجب ارزیابی شایستگی مدل می شود. نتایج حاکی از انتخاب صحیح معیارهای به کار گرفته شده می باشد که می تواند روش شبیه سازی در جهت پیش بینی پارامترهای مختلف فراهم آورد.
کلید واژگان: مدل اجزای محدود, نمونه سازی سریع, نازک شدگی ضخامتBecause of high flexibility of the incremental sheet metal forming, it is used as a Rapid prototyping tool. The formability of the sheet can be defined in terms of four major parameters: sheet thickness, tool path, speed (both rotational and feed rate) and radius of the forming tool. In this paper unlike previous studies, the forming behavior of clad sheet or double-layers is studied in which the two layers are produced by roll bounding. The double-layers sheet have different industrial applications in various industries according to their combined properties such as aerospace, electrical, chemical, automotive and food. The influences of major parameters on the formability during the process are studied such as strength, forming force, tensility and thinning of thickness. In order to study the process parameters, the use FE simulation of the process is used. A comparison between numerical and experimental results is made to assess the suitability of model. The results for both the methods are in good agreement, which indicate that the criteria chosen for determination of the mechanical behavior of the formed sheets has been adequate. The results also show strong potentials of the finite element method for simulation of the incremental sheet forming process, with the aim of estimating the critical parameters in this process.Keywords: Finite Element Model, Rapid Prototyping, Thickness Thinning -
در دنیای امروز، حضور در عرصه رقابت جهانی، بیش از هر چیز، مستلزم افزایش سرعت ساخت برای انطباق با تغییرات سریع بازار به همراه ارائه محصولاتی با کیفیت بالاتر است. فناوری های نمونه سازی و ساخت سریع نیز در پاسخ به چنین نیازی ظهور و بروز پیدا کرده اند. استریولیتوگرافی،به عنوان یک فرایند چاپ سه بعدی، نخستین روش توسعه یافته در نمونه سازی سریع است. روش مذکور یک روش ساخت لایه به لایه است که در کمترین زمان ممکن قادر به تولید فرم های هندسی پیچیده ای است که تولید آنها با استفاده از روش های ماشینکاری متداول غیرممکن و یا بسیار وقت گیر است. با این همه، دقت ابعادی و استحکام فیزیکی نمونه های ساخته شده با استفاده از این روش، در مقایسه با روش های متداول ماشینکاری، هنوز به حد ایده آلی نرسیده است. این مقاله تلاش می کند با مرور، تحلیل و مقایسه مهم ترین پژوهش هایی که تاکنون در این زمینه انجام شده است، مقادیر بهینه پارامترهای تاثیرگذار در این فرایند را، به منظور بهبود دقت ابعادی در قطعات ساخته شده به روش استریولیتوگرافی، ارائه کند.
کلید واژگان: دقت ابعادی, نمونه سازی سریع, استریولیتوگرافی -
همواره یکی از اهداف اصلی محققان در تفجوشی لیزری پودرهای فلزی، بهینه سازی پارامترهای فرآیند به منظور نزدیک کردن خواص قطعه تولیدی به مواد خام اصلی بوده است. پارامترهایی از قبیل: چگالی، سختی سنجی در ابعاد ماکرو، سختی سنجی در ابعاد میکرو، استحکام، صافی سطح، ظاهر، تنش پسماند و... در موارد مختلف مورد بررسی قرار گرفته اند. در این مقاله، تاثیر پارامترهای ورودی مانند توان لیزر، سرعت اسکن، جنس پودر و... بر روی پارامترهای خروجی از قبیل عمق نفوذ، استحکام، اثر گوی شدگی و... بررسی شده است. این مطالعه بر روی مخلوط پودر آهن و مس صورت گرفته است. به منظور تولید قطعات چند لایه کاملا چگال توسط فرآیندهای لیزری پالسی، در ابتدا لازم است تا عملکرد لیزر و مواد و همچنین بهینه سازی پارامترها، برای تک لایه بررسی شود. آزمایشات بر روی بستر پودر آزاد به عمق 5 میلیمتر انجام شده است. هر قطعه به صورت تک لایه و تنها با یک بار اسکن لیزر بر روی بستر پودر تولید شده است. برای کاهش پارامترها تابعی با نام همپوشانی تعریف شد. نتایج آزمایشات تاثیر معکوس تابع همپوشانی را در توان های بالا و پایین لیزر از خود نشان می دهد.
کلید واژگان: نمونه سازی سریع, پودر فلز, تفجوشی لیزری, DMLSOptimization of process parameter is one of the ideal goals in laser sintering. The results of this process were measured as output parameters like: density, micro hardening, macro hardening, tension, roughness, stiffness, balling. In this paper, the influence of input parameter such as laser power, scan speed, material powder and etc are surveyed on output parameter like balling affection and the thickness of a layer. Iron and copper powder were used in this experiment in order to produce a full density single layer on 5 mm depth bed powder. One of the efficient factors on this process is overlapping which has a reverse impact on the high and low pulse power. Finally a coupon was produced with the best setting.Keywords: Rapid Prototyping, Metal Powder, Laser sintering, DMLS -
در این مقاله تاثیر اجرای فرایند مجازی شامل روش نمونه سازی سریع و طراحی به کمک کامپیوتر را در فرایند طراحی برای مهندسی معکوس قطعه اهرم ماهک تراکتور کمرشکن باغی بررسی شده است. برای تولید مدل سه بعدی اولیه از اهرم ماهک در کامپیوتر، قطعه وارداتی تحت فرایند اسکن سه بعدی قرار گرفته، مدل ابر نقاط آن در نرم افزار جئومجیک ایجاد شد. با تعریف سطوح گذرنده از نقاط و تولید شکل سه بعدی از سطح، مدل به نرم افزار سالیدورکس انتقال یافت. سپس با تولید مدل حجمی قطعه و تغییر فرمت آن، مدل به دستگاه چاپ سه بعدی منتقل و نمونه فیزیکی اولیه از اهرم ماهک توسط مواد الاستومریک تولید شد. نتایج حاصل از بررسی اقتصادی این تحقیق نشان می دهد که فرایند مجازی علاوه بر قابلیت بالا در تایید صحت اجرای فرایند معکوس تولید نمونه سبب صرفه جویی در کل هزینه های تولیدی به میزان 18 درصد در فرایند مهندسی معکوس اهرم ماهک فولادی شده است.
کلید واژگان: فرایند مجازی, نمونه سازی سریع, طراحی به کمک کامپیوتر, چاپ سه بعدی, آهنگری -
امروزه هدف نهایی تولیدکنندگان کاهش قیمت و بالابردن کیفیت محصول به کمک بهینه سازی فرایند و کاهش خطاست. فرایند مجازی از جمله این ابزارها جهت افزایش انعطاف پذیری و قابلیت رقابت است که به صورت وسیعی در فرایندهای شکل دهی مواد مورد استفاده قرار می گیرد. در این مقاله تاثیر فرایند مجازی بر بهینه سازی فرایند تولید بوش پلاستیکی بررسی شده است. برای این منظور، ابتدا با توجه به میزان سایش بالای بوش جنس مناسب انتخاب و سپس مدل سه بعدی آن، با توجه به ابعاد نقشه دوبعدی موجود، ترسیم شد. پس از تغییر فرمت، مدل سه بعدی به دستگاه چاپ سه بعدی منتقل شد. در دستگاه چاپ نمونه هایی از مدل سه بعدی و مدل تحلیل شده قطعه در نرم افزار مولد فلو با استفاده از ماده Snap-Fit و به صورت تمام رنگی ساخته شد. در نهایت به کمک نمونه های تولیدشده، اصلاحات مورد نیاز روی قطعه انجام و قالب تزریق بوش پلاستیکی تولید شد. نتایج بررسی های انجام شده نشان می دهد که کاربرد فرایند مجازی در مورد قطعه مورد بررسی علاوه بر افزایش قابلیت اطمینان در تولید بدون عیب محصول، سبب کاهش هزینه های ناشی از افزایش کیفیت به میزان 32 درصد در کل فرایند تولید شده است.
کلید واژگان: فرایند مجازی, نمونه سازی سریع, بوش پلاستیکی, چاپ سه بعدی, CAD, CAM -
در این مقاله، نخست برخی از روش های موجود برای ساخت سریع قطعات هوا-فضایی که پیچیدگی بالایی دارند، معرفی شده و سپس شیوه جدیدی برای ایجاد منحنی های کانتور قطعه ارائه می شود که در آن مستقیم از داده های ابر نقاط استفاده شده است. شیوه ارائه شده برای محاسبه منحنی های کانتور شامل: قسمت بندی داده ها، کاهش داده های نقاط و برازش منحنی بی- اسپلاین است. الگوریتم ارائه شده در محیط نرم افزار ریاضی اجرا و از آن برای تولید منحنی های مرزی کانتور قطعه اتصال دهنده ای بین بال و بدنه هواپیما استفاده شده است. نتایج مقایسه سه بعدی بین ابر نقاط حاصل از اسکن نمونه و مدل لایه ای نشان می دهد که حدود 95 درصد نقاط انحرافی کمتر از 5/0± میلیمتر دارند که با توجه به ابعاد قطعه مورد نظر، قابل قبول است. با توجه به ساده بودن الگوریتم ارائه شده و نتایج تجربی حاصل، ادعا می شود که این روش برای ایجاد مدل لایه ای قطعات پیچیده کارایی لازم را داشته و ساخت قطعات را از طریق روش نمونه سازی سریع امکان پذیر می سازد و از آن می توان به طور موثری در ساخت مدل قطعات هواپیماها و سایر سامانه های هوایی استفاده کرد.
کلید واژگان: نمونه سازی سریع, مهندسی معکوس, مدل لایه ای قطعات, منحنی بی, اسپلاین, ابر نقاطIn this paper, first, a number of emerging technologies for rapid manufacturing of components are introduced and their application in manufacturing aeronautical structural components is discussed. Then, a novel method for generation of sectional contour curves directly from the cloud point data is presented. The proposed method computes contour curves for rapid prototyping model generation through adaptive slicing, data points reducing and B-spline curve fitting. The Proposed procedure was programmed in MATLAB software package to perform all computational effort in a single software system. The method has been applied to a wing-fuselage connector component of an existing fighter aircraft to create its layered model for rapid manufacturing. 3D comparison of the developed model and the digitized cloud point data reveals that 95% of the data points have a maximum deviation of 0.5 mm, which is a reasonable accuracy compared to the component size. The simplicity and effectiveness of the proposed method, as demonestarted by our experiments, confirms that the algorithm can be practically used for rapid prototype manufaturing of aeronautical structural components with an adequate accuracy. -
معرفی فن آوری نمونه سازی سریع (RP) و ابزار سازی سریع (RT) در دو دهه گذشته باعث تغییرات شگرفی در دنیای ساخت و تولید شده است، یکی از روش های ساخت که این فن آوری می تواند در آن نقش ویژه ای ایفا نماید، فرایند ریخته گری دقیق می باشد.
در این تحقیق، به منظور تولید پره توربین های گازی به روش ریخته گری دقیق از فناوری نمونه سازی سریع و ابزار سازی سریع استفاده گردیده است ابتدا مدل سه بعدی پره به روش مهندس معکوس ایجاد و سپس به کمک یک روش از فن آوری نمونه سازی، تحت عنوان استریولیتوگرافی (Stereolithograthy) و دو روش از فن آوری ابزار سازی سریع به نامهای ابزار سازی اپوکسی (Epoxy Molding) و ابزار سازی سیلیکونی (RTV)، پره هائی تولید گردید و در نهایت پره های تولید شده، از منظر صافی سطح، زمان تولید، و دقت با یکدیگر مقایسه شده اند.کلید واژگان: نمونه سازی سریع, ابزار سازی سریع, پره توربینThe introduction of Rapid Prototyping and Rapid Tooling (RP&RT) Technologies in past two decades has caused great changes in manufacturing and production procedures. Investment casting as a process for production of complex metal parts from various alloys is one of the areas that application of RP and RT should be concerned. Gas turbine blade as an investment cast part with geometrical and dimensional complexity and close manufacturing tolerances has been investigated in this research,. As a result 3D-CAD model that has been evolved from reverse engineering of a blade, was used in Stereolithography for manufacturing of the master models. Then, Epoxy and RTV rapid mould tooling used for wax production mould making. At last the results of application of these methods and application of metal die for wax model production has been assessed and compared based on parameters such as time, cost, surface roughness, and dimensional accuracy.Keywords: Rapid Prototyping, Stereo lithography, Rapid Tooling, Epoxy Molding, Vacuum Temperature Vulcanizing, Gas Turbine Blade -
در روش های ریخته گری متداول هزینه های زیادی برای طراحی و ساخت مدل ها و قالب ها صرف می شود. در قطعات پیچیده تر این هزینه ها بیشتر می شود. برای حذف هزینه های این کار برخی مراحل ساخت قطعات ریخته گری باید حذف شود. با الهام از روش های نمونه سازی سریع قطعه سازی به صورت قطره ای، یا به صورت جریانی از قطرات مذاب با دما، قطر و نرخ خروج مناسب، جهت ایجاد لایه های قطعه کار و در نتیجه ساخت قطعه کارهای پیچیده مورد استفاده قرار می گیرد. این روش قابلیت ساخت قطعات ریخته گری پیچیده که ساخت قالب آنها طی روش های متداول مشکل می باشد، را دارد. در این مقاله ابتدا به طراحی و ساخت یک دستگاه تولید سریع قطعات به صورت قطره ای پرداخته شده است. در این روش مواد اولیه به صورت سیم تغذیه می شوند، که پس از ذوب، جریان قطرات مذاب مورد نظر را ایجاد می کند. در این مقاله از آلیاژ قلع و سرب به عنوان ماده اولیه استفاده شده است. می توان با تغییرات جزئی در دستگاه، از سیم هایی با جنس های مختلف استفاده نمود. قطرات مذاب دارای سه خاصیت می باشند که بر روی شکل لایه ها و خواص قطعه ایجاد شده تاثیر می گذارد. این سه خاصیت عبارتند از: قطر، دما و نرخ خروج قطرات. عواملی که بر روی این خواص تاثیر دارند، عبارتند از: سرعت تغذیه سیم، دما و قطر نازل خروجی.
در این مقاله ابتدا به طراحی و ساخت دستگاه مورد نظر پرداخته شده است. سپس وابستگی بین خواص قطره و فاکتورهای دستگاه بررسی شده است. با کنترل قطر، دما و نرخ خروج قطرات سرعت نسبی و نحوه حرکت میز نسبت به کله گی قطره ساز مشخص می شود.
کلید واژگان: ریخته گری, قالب, ریخته گری بدون قالب, نمونه سازی سریع, تولید سریع, تولید قطره ای, قطرات فلزی -
در این تحقیق، با اعمال تبدیلات انتگرالی هنکل و لاپلاس برای معادله دیفرانسیل جزیی و شرایط مرزی حاکم بر انتقال حرارت در بستر پودر در حال تفجوشی، معادله دیفرانسیل معمولی (ODE) مرتبه دوم حاصل شده است. پس از حل این مقاله با اعمال شرایط مرزی و اولیه و با استفاده از تبدیلات معکوس هنکل و لاپلاس، تابع توزیع دما به صورت یک تابع تحلیلی به دست آمده است. سپس، نمودار تغییرات دما به صورت تابعی از شعاع استوانه و عمق پودر از سطح بستر آن و در پایان زمان اعمال انرژی حرارتی متمرکز قوس پلاسما ترسیم شده است. بعلاوه، دمای نقاط مختلف سطح بستر پودر با نصب ترموکوپل های نوع K به صورت تجربی اندازه گیری شده و توزیع دمای تجربی نیز ترسیم شده است. مقایسه نتایج تجربی با حل تحلیلی انطباق نزدیکی را نشان داده و نتایج حل را تایید می کند. همچنین، بر اساس نتایج به دست آمده از این تحقیق، مشخص می شود که افزایش دما در ناحیه معینی از بستر پودر که در معرض دریافت انرژی حرارتی قوس پلاسما قرار می گیرد، می تواند در این ناحیه شرایط ایجاد تفجوشی در بستر پودر را فراهم آورد.
کلید واژگان: نمونه سازی سریع, قوس پلاسما, فرآیند تفجوشی
نکته
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
©2000-2025 magiran.com All Rights Reserved.