OKAT1.1. Uvod u aditivne tehnologije
•
0 likes•1,032 views
Online kurs: Brza izrada prototipa. Mašinski fakultet Univerziteta u Nišu. Realizacija: Miroslav Trajanović. Kompletan online kurs je objavljen ovde: http://ekursevi.masfak.ni.ac.rs:9000/courses/course-v1:MEF+OKAT+2018-19_S2/course/
More Related Content
What's hot
What's hot (20)
Similar to OKAT1.1. Uvod u aditivne tehnologije
Similar to OKAT1.1. Uvod u aditivne tehnologije (16)
More from Milan Zdravković
More from Milan Zdravković (20)
OKAT1.1. Uvod u aditivne tehnologije
- 1. Prof. Dr Miroslav Trajanović Univerzitet u Nišu, Mašinski fakultet u Nišu Katedra za proizvodno informacione tehnologije LIPS – Laboratorija za inteligentne proizvodne sisteme Uvod u aditivne tehnologije
- 2. Klasifikacija proizvodnih tehnologija • Substraktivne tehnologije (obrada rezanjem) • Formativne tehnologije (obrada deformisanjem) • Aditivne tehnologije • Livenje • Termička obrada • Površinska obrada • Spajanje i montaža
- 3. Klasifikacija proizvodnih tehnologija Substraktivne tehnologije (obrada rezanjem) Formativne tehnologije (obrada deformisanjem) LivenjeAditivne tehnologije Termička obrada, Površinska obrada, Spajanje i montaža
- 4. Klasifikacija proizvodnih tehnologija Formiran izradak Površinska obrada Termička obrada Tretirani izradak Elemenarni proizvod Spajanje Montaža Sklop Složeni proizvod Elemenarni proizvod Elemenarni proizvod
- 5. Karakteristike tehnologija Naziv tehnologije Pripremak Obradak Izradak Substraktivne Komad materijala Uklanja se deo materijala Ima smanjenu zapreminu Formativne Komad materijala Menja se oblik pripremka Ima istu zapreminu Aditivne Ne postoji Uvećava se sukcesivno Ima konačnu zapreminu Livenje Ne postoji, ali postoji livački alat Uvećava se sukcesivno Ima konačnu zapreminu Termička obrada Gotov izradak Menjaju se karakteristike materijala Ima istu zapreminu Površinska obrada Gotov izradak Menja se površinski sloj Minorne promene zapremine Spajanje i montaža Gotove komponente Spajaju se komponente Sklop
- 6. Šta su aditivne tehnologije • Aditivne tehnologije su proizvodne tehnologije kod kojih se izradak dobija uzastopnim dodavanjem slojeva materijala. • Aditivna proizvodnja (additive manufacturing - AM), kao jedna od tri osnovna načina proizvodnje, se razvila na temeljima tehnologije brze izrade prototipa. • Kod aditivnih tehnologija ne postoji pripremak.
- 7. Brzi razvoj prototipa • Tehnologije brze izrade prototipa su razvijane još od 1987. godine sa ciljem da se omogući što brža izrada prototipa proizvoda - modela. • Kada se shvatilo da se tehnologijama brze izrade prototipa (rapid prototyping) mogu napraviti i proizvodi za tržište, počelo je da se govori o aditivnim tehnologijama (AT) i aditivnoj proizvodnji (AP).
- 8. Model • Model je veštački sagrađena struktura posebno sačinjena za rešavanje specifičnog problema tako što je sva složenost realnosti idealizovana na način koji omogućuje rešavanje problema sa prihvatljivom tačnošću.
- 10. Matematički modeli • Koriste matematičke koncepte da opišu idealizovani realni problem. • Ovakvi modeli se koriste u skoro svom oblastima nauke (društvene, tehničke ili prirodne nauke) za analizu i simulaciju različitih sistema
- 11. Verbalni modeli • Koriste reči (pisane ili izgovorene) da opišu realni problem. • Na primer, tekst izgovoren od strane kupca "želim loptu prečnika 22 cm plave boje za plažu" je verbalni model koji će pomoći prodavcu da reši problem kako da od svih lopti u ponudi izabere onu koju kupac želi. • Verbalni modeli se često koriste u matematici kao pred faza za postavljanje matematičkog modela. • Na izvestan način, tekst matematičkog zadatka je verbalni model problema.
- 12. Vizuelni modeli • Koriste vizuelne elemente, koji mogu biti statički ili dinamički, za modeliranje realnosti. • Tipični statički vizuelni modeli su grafikoni, histogrami, tehnički crteži, 3D modeli proizvoda, šematski prikazi elektro, pneumatske ili hidraulične instalacije itd. • Dinamički vizuelni modeli se koriste da prikažu promenu dela realnosti tokom vremena.
- 13. Fizički modeli • su opredmećeni modeli realnih ili imaginarnih objekata. • Oni mogu imati iste dimenzije kao realni objekti, ali mogu biti i uvećani ili umanjeni, • Obzirom na poziciju delova modela tokom vremena, fizički modeli se mogu podeliti na statičke i dinamičke. • Kod statičkih modela, svi delovi modela su međusobno nepokretni. • Kod dinamičkih modela, neki delovi modela mogu menjati poziciju u odnosu na druge delove modela. • Fizički model klipnog mehanizma je primer dinamičkog modela.
- 14. Fizički modeli
- 15. Prototip • grčka kovanica izvedene od dve reči: πρῶτος (protos), što znači prvi i τύπος (typos), što znači impresija, uzorak ili kalup. • Grčka kovanica πρωτότυπος (prototypos) znači prva forma ili original.
- 16. Prototip • Prototip je fizički model proizvoda koji se koristi u cilju njegovog efikasnijeg razvoja i testiranja i nije namenjen eksploataciji. • On može biti jednostavna komponenta, podsklop, sklop, kompletan proizvod ali i složena konstrukcija ili mašina. • Zavisno od njegove namene, prototip može sa manje ili više tačnosti da reprezentuje jednu, više ili sve osobine krajnjeg proizvoda. • U nekim slučajevima prototip je potpuno isti kao budući proizvod. • Zbog toga je bitno podvući da prototip nije namenjen tržištu, već se isključivo koristi u cilju provere valjanosti projektnih ideja.
- 17. Primena prototipa • Komunikacija unutar razvojnog tima. • Eksperimentalno određivanje karakteristika proizvoda. • Predikcija ponašanja proizvoda u uslovima korišćenja. • Simulacija montaže. • Testiranje funkcionalnosti proizvoda. • Testiranje korisničkog iskustva.
- 18. Proizvod • Termin proizvod se u današnje vreme koristi u vrlo širokom smislu. • Pod proizvodom se podrazumevaju, ne samo fizički proizvodi nego i neopipljivi proizvodi, kao što su digitalna roba, usluge ili bilo šta drugo što se na tržištu može prodati. • Pod proizvodom se podrazumevaju i turistički aranžmani, računarski program, muzička numera ili usluge čišćenja. • Prema (Merriam Webster Online Dictionary) proizvod je "nešto što je načinjeno ili uzgajano da bi se prodalo ili koristilo". ("something that is made or grown to be sold or used"). • Očigledno da ova definicija jako široka jer obuhvata i poljoprivredne proizvode. Poenta definicije da je proizvod objekat koji je namenjen tržištu.
- 19. Proizvod • Ovde će se pod proizvodom podrazumevati samo fizički proizvodi stvoreni transformacijom ulaznog materijala korišćenjem alata i mašina u okviru nekog tehnološkog procesa obrade materijala. • U tom svetlu može se reći da je proizvod fizički objekat stvoren određenim tehnološkim postupkom sa ciljem prodaje i korišćenja od strane korisnika.
- 20. Pojam aditivnih tehnologija • Aditivne tehnologije su tehnološki postupak kojim se izradak stvara dodavanjem novih slojeva materijala • Omogućavaju direktnu aditivnu proizvodnju kompleksnih fizičkih objekata koristeći kao ulaz 3D digitalni geometrijski model. • Geometrijski model može biti dobijen korišćenjem nekog CAD programa ili 3D skeniranjem postojećeg objekta i kasnijom obradom rezultata skeniranja (reverzni inženjering) Aditivne tehnologije Dr Miroslav Trajanović Mašinski fakultet u Nišu
- 21. Aditivne tehnologije Dr Miroslav Trajanović Mašinski fakultet u Nišu ADITIVNE DIREKTNE PROIZVODNE TEHNOLOGIJE Geometrijski model Objekt Skeniranje Projektovanje Evaluacija Aditivna proizvodnja CAPP CAM Priprema mašine i alata Konvencionalna proizvodnja 90% uštede
- 22. Aditivne tehnologije Dr Miroslav Trajanović Mašinski fakultet u Nišu ADITIVNE TEHNOLOGIJE - drugi nazivi • Rapid prototyping (RP), • Freeform fabrication (FFF), • Solid freeform fabrication (SFF) i • Layered manufacturing • Rapid tooling • Rapid manufacturing • Reverse engineering
- 23. Aditivne tehnologije Dr Miroslav Trajanović Mašinski fakultet u Nišu PREDNOST AT • Objekti mogu biti bilo kog geometrijskog oblika i proizvoljne složenosti • Planiranje tehnološkog procesa je automatsko i bazira se na CAD modelu • Nije potrebna posebna priprema mašine, reznih i steznih alata • Proces proizvodnje je relativno kratak • Zahtevaju minimalne ili nikakve intervencije operatora tokom proizvodnje.
- 24. Aditivne tehnologije Dr Miroslav Trajanović Mašinski fakultet u Nišu PRIMENA AT • za verifikaciju geometrijskog CAD modela, • za marketinške potrebe • za evaluaciju tehnologičnosti proizvoda • za testiranje mogućnosti ugradnje proizvoda u pripadajući sklop • za funkcionalno testiranje objekta bilo samostalno ili u okviru sklopa
- 25. Aditivne tehnologije Dr Miroslav Trajanović Mašinski fakultet u Nišu PRIMENA AT • kao rezervni delovi mašina koji se ne mogu naći na tržištu • kao pozitivi ili negativi koji se koriste u procesu brze izrade alata • kao delovi alata (umetci) • za direktnu proizvodnju pojedinačnih ili maloserijskih proizvoda • za izradu implanta, proteza, umetničkih kreacija itd.
- 26. Aditivne tehnologije Dr Miroslav Trajanović Mašinski fakultet u Nišu KONCEPTUALNI MODEL PNEUMATIKA
- 27. Aditivne tehnologije Dr Miroslav Trajanović Mašinski fakultet u Nišu LOM - KONCEPTUALNI MODEL ALATA
- 28. Aditivne tehnologije Dr Miroslav Trajanović Mašinski fakultet u Nišu INVESTMENT CASTING
- 29. Aditivne tehnologije Dr Miroslav Trajanović Mašinski fakultet u Nišu PRIMENA AT • Brzi izrada prototipa – (Rapid prototyping – RP) • Brzi izrada alata (Rapid Tooling – RT) • Brza proizvodnja (Rapid Manufacturing – RM) • Brza izrada replike (Reverse Engineering - RE)
- 30. Aditivne tehnologije Dr Miroslav Trajanović Mašinski fakultet u Nišu Brza izrada prototipa PRORAČUN PRESEKA PROIZVODNJA 3D GEOMETRIJSKI MODEL SLOJEVITI MODEL FIZIČKI MODEL (PROIZVOD, PROTOTIP)
- 31. Aditivne tehnologije Dr Miroslav Trajanović Mašinski fakultet u Nišu Brza izrada alata • Brza izrada alata se kao termin koristi da opiše proces izrade alata koji koristi brze proizvodne tehnologije.
- 32. Aditivne tehnologije Dr Miroslav Trajanović Mašinski fakultet u Nišu Brza proizvodnja •Brza proizvodnja označava izradu finalnih proizvoda, a ne prototipa, korišćenjem tehnologija brze izrade prototipa.
- 33. Aditivne tehnologije Dr Miroslav Trajanović Mašinski fakultet u Nišu Brza izrada replike SKENIRANJE POSTOJE]I FIZIČKI OBJEKAT OBLAK TAČAKA TRIJANGULIZACIJA 3D POLIGONALNI MODEL TRANSFORMACIJA (NURBS) 3D GEOMETRIJSKI MODEL
- 34. Aditivne tehnologije Dr Miroslav Trajanović Mašinski fakultet u Nišu Podela AT prema obliku materijala Zavisno od oblika u kome se nalazi materijal od koga se gradi izradak, AT mogu se mogu podeliti na one koje koriste: • Materijale u čvrstom obliku • Praškaste materijale • Materijale u tečnom obliku • Materijale u obliku listova • Materijale u gasovitom obliku.
- 35. Aditivne tehnologije Dr Miroslav Trajanović Mašinski fakultet u Nišu PODELA AT PREMA METODI GRADNJE MODELA • foto-očvršćavanjem • zamrzavanjem • elektroplatiranjem • sinterovanjem • topljenjem • lepljenjem • ekstrudiranjem • zavarivanjem • rasprskavanjem • štampanjem • sečenjem ili • livenjem
- 36. Kategorije procesa u aditivnoj proizvodnji (AP) • Brizganje vezivnog sredstva (binder jetting) • Ekstruzija materijala (material extrusion) • Brizganje materijala (material jetting) • Sjedinjavanje praha (powder bed fusion) • Laminacija listova (sheet lamination) • Fotopolimerizacija (vat photopolymerization) • Direktno energetsko taloženje (directed energy deposition) Izvor: ASTM-The American Society for Testing and Materials Standard F2792 − 12a - Standard Terminology for Additive Manufacturing Technologies
- 37. Brizganje vezivnog sredstva • Brizganje vezivnog sredstva (binder jetting), proces AP u kome se tečno vezivno sredstvo selektivno nanosi radi povezivanja praškastog materijala – 3D štampa
- 38. Ekstruzija materijala • Ekstruzija materijala (material extrusion), Proces AP u kome se materijal selektivno ispušta kroz mlaznice ili otvore – FDM
- 39. Brizganje materijala • Brizganje materijala • MJ - material jetting • proces AP u kome se kapljice materijala (fotopolimer ili vosak) selektivno slažu – PolyJet – MultiJet
- 40. Sjedinjavanje praha • Sjedinjavanje praha (powder bed fusion), proces AP u kome se termalnom energijom selektivno topi sloj praha – SLS – Selective Laser Sintering – SLM - Selective Laser Melting – DMLS - Direct Metal Laser Sintering – EBM - Electron Beam Melting
- 41. Laminacija listova • Laminacija listova (sheet lamination), proces AP u kome se listovi materijala spajaju da bi se oformio objekt – LOM
- 42. Fotopolimerizacija • Fotopolimerizacija (vat photopolymerization), proces AP u kome se tečan fotopolimer u kadi selektivno očvršćava svetlosno aktiviranom polimerizacijom. – SLA
- 43. Direktno energetsko taloženje • Direktno energetsko taloženje (directed energy deposition), proces AP u kome se fokusirana termička energija (laser, snop elektrona, plazmin luk) koristi za fuziju materijala koji se deponuje topljenjem – LENS tehnologije
- 44. Kako SIEMENS vidi prednosti AP Izvor: https://www.energy.siemens.com/hq/pool/hq/services/industrial-applications/additive- manufacturing/infografic_additive_manufacturing_english.pdf
- 45. Lopatice gasne turbine - SIEMENS • 90% kraće vreme razvoja prototipa
- 46. Rast tržišta AT
- 47. Rasčlanjeni rast tržišta AT
- 48. Rast tržišta stonih mašina za AP