مع تقدم العلوم والتكنولوجيا وتزايد حدة المنافسة في السوق، تتسارع دورات حياة المنتجات. وأصبح تقصير دورة تصميم المنتجات الجديدة ونمذجة نماذجها الأولية، مع خفض تكاليف التطوير، تحديًا مُلحًا لجميع المُصنِّعين.
على مدار الثلاثين عامًا الماضية، أصبحت تكنولوجيا الحاسوب أداةً فعّالة في مختلف المجالات. وبينما يُحسّن التصميم بمساعدة الحاسوب (كاد) كفاءة وجودة التصميم بشكل ملحوظ،النمذجة الأولية لا يمكن معالجة جميع التحديات في عملية التصنيع. فبين إتمام تصميم المنتج والإنتاج الضخم، غالبًا ما يلزم تصنيع نماذج أولية للتحقق من صحة التصميم وتحسينه في مرحلة مبكرة، وهي مهمة تستغرق وقتًا طويلاً وتتطلب جهدًا كبيرًا، وأصبحت تُشكل عقبة رئيسية.
ظهرت تقنية النمذجة السريعة، التي تُولّد أجسامًا ثلاثية الأبعاد مباشرةً من نماذج حاسوبية، استجابةً للطلبات المتزايدة على التصميم والتصنيع الحديثين. تدمج هذه التقنية متعددة التخصصات الهندسة الميكانيكية، والتحكم الآلي، وتكنولوجيا الليزر، وعلوم الحاسوب، وعلوم المواد. في السنوات الأخيرة، طُبّقت على نطاق واسع في التصميم الصناعي، والتصنيع، والعمارة، والفن، والطب، والطيران، والفضاء، وعلم الآثار، وإنتاج الأفلام بنجاحٍ ملحوظ. في المستقبل، ستُعزز تقنية النمذجة السريعة للقالب الذكي، جنبًا إلى جنب مع تحسين الذكاء الاصطناعي ومراقبة التوأم الرقمي، تحوّل صناعة التصنيع نحو...
الرقمنة والتخصيص.
هناك طرق معالجة مختلفة ومحددة لتقنية النمذجة السريعة، لكن مبادئها الأساسية تبقى كما هي. يعتمد المفهوم الأساسي على التصنيع بإضافة المواد. الهدف هو تحويل نموذج كاد ثلاثي الأبعاد بسرعة (مقارنةً بالتصنيع الآلي) إلى نموذج أولي ثلاثي الأبعاد مادي مكون من مواد فعلية. يمكن تقسيم العملية إلى مرحلتين: التقطيع والطبقات.
أولاً، يتم الحصول على نموذج كاد ثلاثي الأبعاد إما من خلال نظام نمذجة كاد أو بقياس أبعاد جسم مادي وتحويلها إلى نموذج رقمي. تُعالج بيانات النموذج بعد ذلك وتُقسّم إلى طبقات مستوية على طول محور محدد. بعد ذلك، يقوم نظام كاليفورنيا مخصص (آلة النمذجة الأولية) بمعالجة وترسيب مادة التشكيل طبقة تلو الأخرى حتى اكتمال النموذج الأولي. يوضح الرسم التخطيطي التالي هذه العملية.
(ملاحظة: بما أنك ذكرت أن العملية موضحة في الشكل أدناه، فقد أضفت عنصرًا نائبًا للإشارة إلى الرسم التخطيطي. إذا كان لديك تسمية محددة للشكل، فيمكنك تعديلها وفقًا لذلك.)
إن النمذجة السريعة (ار تي) هي مزيج من النمذجة السريعة (آر بي) وتكنولوجيا تصنيع القوالب، وتهدف إلى تقصير دورة تطوير القالب، وخفض التكاليف وتعزيز المرونة. تعمل تكنولوجيا النمذجة السريعة للقوالب على تقصير دورة تطوير القالب بشكل كبير، وهي مناسبة بشكل خاص للدفعات الصغيرة والهياكل المعقدة وسيناريوهات الإنتاج التجريبي السريع.
تُعيد تقنية النمذجة السريعة للقوالب بناء عملية القوالب التقليدية باستخدام الوسائل الرقمية، وتتميز بمزايا كبيرة في مجال التصنيع المرن والتخصيص الشخصي. تُحدث هذه التقنية، باعتبارها الوسيلة الابتكارية الأساسية في قطاع التصنيع الحديث، نقلة نوعية في عملية تطوير القوالب التقليدية بفضل خصائصها المتمثلة في السرعة العالية والتكلفة المنخفضة والمرونة العالية. تُمكّن هذه التقنية من إتمام عملية تصنيع القوالب التي تستغرق أسابيع في العمليات التقليدية في غضون ساعات إلى أيام، وذلك من خلال التصنيع السريع المباشر للقوالب (مثل الطباعة المعدنية ثلاثية الأبعاد) أو التصنيع السريع غير المباشر للقوالب (مثل خراطة قوالب السيليكون)، وهي مناسبة بشكل خاص لإنتاج تجريبي على دفعات صغيرة، وقوالب التبريد المطابقة المعقدة، وسيناريوهات التكرار السريع للمنتج. مع تطور تقنيات مسحوق المعادن عالية الأداء والتصنيع المختلط، تتخطى تقنية النمذجة السريعة للقوالب حدود الحياة والدقة، وتُحقق نموذج التصنيع المرن الذي تُقدمه "design في مجالات السيارات والإلكترونيات والرعاية الطبية. في المستقبل، ستعمل تقنية تصنيع النماذج الأولية السريعة للقالب الذكي جنبًا إلى جنب مع تحسين الذكاء الاصطناعي ومراقبة التوأم الرقمي على تعزيز تحول صناعة التصنيع في اتجاه الرقمنة والتخصيص.
