Wat houdt rapid prototyping in, om prototypen te maken?

De nieuwste ontwikkeling binnen de printtechnologie is het rapid prototyping. Het zorgt ervoor dat digitale ontwerpen in feitelijke objecten kunnen worden omgezet. Het geeft ontwerpers en kunstenaar ongekende mogelijkheden om bedenksels tot op hoge nauwkeurigheid te realiseren en te reproduceren. Wat houdt deze nieuwe ontwikkeling in en hoe kan het worden toegepast?

Rapid prototyping

• Wat is het?
• Realisatie middels 3D printer
• Hoe werkt het apparaat?
• Software voor 2D schijfjes
• Hoge resolutie mogelijkheden
• 3D modellen als vast resultaat
• Ongekende mogelijkheden rapid prototyping

Wat is het?

De technologie behelst het vertalen van digitale modellen naar werkelijke objecten. Het heeft tot doel om snel en doelmatig de juiste prototypes te realiseren, zodat daarmee op een handige manier ontwerpen in werkelijkheid kunnen worden gerealiseerd. Dit houdt in dat ontwerpen binnen ieder vakgebied binnen een kort tijdsbestek kunnen worden aangeboden. Het zorgt ervoor dat ontwerpers veel tijd en geld kunnen besparen binnen het ontwerpproces, zodat meerdere objecten in hoog tempo realiteit kunnen worden. Is het juiste prototype gevonden dat aan alle functionele eisen en wensen van de gebruik of cliënt voldoet dan kan het tot op haarscherp detail worden gekopieerd.

Realisatie middels 3D printer

Om deze functie realiteit te laten worden is de drie dimensionale printer ontwikkeld. Daarmee kunnen ontwerpen van de computer in werkelijkheid binnen een relatief kort tijdsbestek worden gemaakt. De printer zorgt ervoor dat het model tot op exacte nauwkeurigheid wordt gereproduceerd. Daarbij wordt geen afval gemaakt, omdat de printer slechts het digitale object namaakt. Daarmee vormt het apparaat een krachtig medium waar velen veel profijt van kunnen hebben.

Hoe werkt het apparaat?

De printer is opgebouwd uit een printplaat, welke op en neer kan bewegen. Daartoe maakt het apparaat gebruik van een drietal motoren. Twee motoren verzorgen de horizontale beweging van de spuitkop, oftewel één verzorgt de X-richting en één verzorgt de Y-richting. Een derde regelt het op en neer bewegen van de printplaat. Oftewel daarmee is de drie dimensionale beweging van het te printen materiaal gerealiseerd. Een vierde motor regelt de materiaalaanvoer zodanig dat exact de juiste hoeveelheid wordt gedeponeerd. Door de dalende printplaat en de beweging van de printkop in twee dimensies kan de gewenste hoeveelheid op de juiste plek worden aangebracht.

Software voor 2D schijfjes

De invoer van het model geschiedt middels een digitaal drie dimensionaal ontwerp. Vaak wordt het ontwerp met een Auto CAD programma gemaakt om zo de juiste invoermogelijkheid te verkrijgen. Het bestand wordt ingeladen waarna de ReplicatorG software het digitale object in plakjes opsnijdt. Daardoor wordt het drie dimensionale beeld vertaald naar twee dimensionale schijven. Door toepassing van deze methode kan het object middels de opeenstapeling van flinterdunne schijfjes realiteit worden.

Hoge resolutie mogelijkheden

Door de flinter dunne schijfjes wordt er een relatief hoge pixeldichtheid gerealiseerd, waarmee modellen een haarscherp vast object vormen. De schijfjes worden in een zeer beperkte dikte geprint op de voorgaande laag waardoor een hoge mate van vorm precisie wordt verkregen. Omdat de laagjes bijzonder dun zijn zal het warme opgespoten materiaal supersnel afkoelen en dus direct vaste vorm aannemen. Voordat de nieuwe laag wordt opgespoten is de oude dunne laag reeds afgekoeld en verhard. Dat vormt de basis waarmee het model in hoge resolutie in harde vorm gelijkmatig wordt opgebouwd.

3D modellen als vast resultaat

Het opgespoten materiaal is snel verhard en resulteert in een uiteindelijk drie dimensionaal model. Direct na het afronden van het printproces kan het object worden aangeraakt. Men kan dus per ommegaande het object gebruiken, waarvoor het digitaal is ontworpen. Het heeft eveneens als resultaat dat de klantvriendelijkheid toeneemt. Het model kan worden aangepast waar men bijstaat en opnieuw worden uitgeprint om zo aan de laatste eisen en wensen te voldoen. Daarnaast kan het ontwerp direct worden toegepast om de effecten te kunnen inzien.

Ongekende mogelijkheden rapid prototyping

De printmogelijkheden zijn divers en ongekend. Ieder model ongeacht welke vorm kan binnen het apparaat worden gerealiseerd. Het kan worden gebruikt door architecten, constructeurs, kunstenaars en dergelijke. Vakgebieden waarbij modelrealisatie noodzakelijk is, is het hebben van een 3D printer een uitkomst. Het biedt een snelle handige methode om complexe ontwerpen supersnel te realiseren, zonder dat daartoe een grote voorraad benodigd is. Binnen een kleine omgeving kan het worden toegepast om kopieën van het prototype te realiseren. Binnen deze opzet is het zelfs mogelijk voor starters om een 3D winkel te starten, waarbij digitale modellen voor klanten grootschalig worden uitgeprint. Maak ook gebruik van de rapid prototyping technologie om drie dimensionale ontwerpen werkelijkheid te laten worden.

Lees verder

• Menselijke organen reproduceren met de 3D printer
• Transformers door het 4D printen