Хотя у 3D печати – или прямое цифровое производство – есть потенциал, чтобы коренным образом изменить различные отрасли промышленности, предоставляя более быстрые, более дешевые и более точные производственные возможности, время фальсификации и сложность мультиматериальных объектов долго были препятствием к своему широкому использованию на рынке. С этим недавно развитым 3D процессом печати, однако, USC преподаватель Viterbi Ён Чэнь и его команда побрили время фальсификации вниз к минутам, принося производственному миру один шаг ближе к достижению его цели.
«Цифровой существенный дизайн и фальсификация позволяют существенные распределения, которыми управляют, многократных основных материалов в компоненте продукта для значительно улучшенных проектных показателей. Такая способность фальсификации открывает захватывающие новые варианты, которые были ранее невозможны», сказал Ён Чэнь, доктор философии, преподаватель в Отделе Дэниела Дж. Эпштейна Промышленных и Системного проектирования и ведущего исследователя исследования.
Традиционные подходы моделирования и разработки прототипа раньше занимали дни, но за прошлые несколько десятилетий различные процессы совокупного производства (AM) были развиты, чтобы изготовить и гомогенные и разнородные объекты более быстро. В настоящее время процессы AM, такие как мультиреактивное моделирование, которые создают твердый 3D объект из цифровой модели, устанавливая последовательные слои материала, могут изготовить сложный объект в течение часов.В прошлом году Чен и другая команда исследователей Viterbi USC улучшили AM связанный процесс, названный изображением маски основанная на проектировании стереолитография (MIP-SL), чтобы решительно ускорить фальсификацию гомогенных 3D объектов.
В процессе MIP-SL 3D цифровая модель объекта нарезана рядом горизонтальных плоскостей, и каждая часть преобразована в двумерное изображение маски. Изображение маски тогда проецируется на фотоизлечимую жидкую поверхность смолы, и свет, как предполагается, на смолу вылечит его в форме связанного слоя.Кроме того, USC Viterbi команда разработал двухсторонний дизайн движения для восходящего проектирования так, чтобы смола могла быть быстро распространена в однородные тонкие слои.
В результате производственное время было сокращено с часов до нескольких минут. В их последней статье команда успешно применяет этот более эффективный процесс к фальсификации разнородных объектов, которые включают различные материалы, которые вылечивают по различным ставкам. Этот новый 3D процесс печати позволит разнородным прототипам и объектам такой как зубным и модели робототехники быть изготовленными более стоимость – и время эффективно чем когда-либо прежде.
В будущей работе займутся расследованиями Чен и его команда, как развивать автоматический подход дизайна для разнородного существенного распределения согласно определенным пользователями физическим свойствам и как улучшить скорость фальсификации.Чен и USC Viterbi промышленный и студенты докторантов системного проектирования Пу Хуан и Дунпин Дэн представляют их результаты на Международном Конгрессе Машиностроения ASME 2013 года и Воздействие в Сан-Диего 20-го ноября.Видео: http://vimeo.com/79412743