Modelos conceituais - o passo mais básico do conceito ao protótipo

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O que é modelo conceitual?

O modelo conceitual é um veículo valioso para fornecer ideias aos usuários. Um protótipo de conceito físico gerado por prototipagem rápida pode fornecer informações eficazes sobre a capacidade de fabricação do projeto e pode ser refinado para os requisitos específicos dos clientes, de modo que a modelagem conceitual ajuda a reduzir o tempo de produção nos estágios iniciais do processo de projeto. Os produtos envolvidos são capazes de cumprir prazos, desenvolver mais rápido e colocá-los em uso o mais rápido possível.

Como todos os protótipos são produzidos por meio de tecnologias de prototipagem rápida, não há necessidade de desenvolver ferramentas caras para projetar protótipos. Isso reduz muito os custos de produção e permite uma integração rápida e fácil de projetos. Ele fornece uma maneira de baixo risco para descobrir falhas de projeto e fazer modificações, além de fornecer modelos precisos que podem ser usados ​​em ferramentas de produção.

Os modelos conceituais desempenham um papel importante em todo o ciclo de vida de desenvolvimento do sistema. A Figura 1–1 abaixo descreve o papel do modelo conceitual em um cenário típico de desenvolvimento de sistema. Obviamente, se o modelo conceitual não estiver totalmente desenvolvido, a execução dos atributos do sistema subjacente pode não ser implementada corretamente, deixando o problema no futuro, e essas falhas ocorrem na indústria. A importância dos modelos conceituais é óbvia quando tais falhas sistêmicas são mitigadas por meio do desenvolvimento do sistema e da adesão a técnicas de desenvolvimento comprovadas.

Como implementar um modelo conceitual?

(1) SLA (Aparelho de Estereolitografia)

O SLA é baseado no princípio da fotopolimerização da resina fotossensível líquida. O material líquido pode sofrer fotopolimerização rapidamente sob a irradiação de luz ultravioleta de um determinado comprimento de onda e intensidade. O peso molecular aumenta acentuadamente e o material muda de líquido para sólido.

A Figura 2-1 mostra o princípio de funcionamento do SLA. O tanque de líquido é preenchido com resina fotopolimérica líquida. Sob a ação do espelho de deflexão, o feixe de laser pode escanear a superfície do líquido. A trilha de varredura e a presença ou ausência de luz são controladas pelo computador. Onde o ponto de luz é alcançado, o líquido é solidificado. No início do tempo de formação, a plataforma de trabalho está a uma certa profundidade abaixo do nível do líquido, e o ponto focado é escaneado ponto a ponto na superfície do líquido de acordo com as instruções do computador, que é solidificado ponto a ponto. Quando uma camada de varredura é concluída, a área não irradiada ainda é uma resina líquida. Em seguida, a plataforma de elevação abaixa a plataforma até uma altura e a camada formada é coberta com uma camada de resina. O raspador raspa a superfície líquida da resina com maior viscosidade e, em seguida, varre a próxima camada, e a camada recém curada fica firme. O solo é colado à camada anterior, repetindo assim até que toda a peça seja fabricada, e seja obtido um modelo sólido tridimensional.



2-1 2-2

(2) SLS (Sinterização Seletiva a Laser)

O SLS foi desenvolvido em 1989 por C.R. Dechard da Universidade do Texas em Austin. O processo SLS é formado a partir de um material em pó. O pó de material se espalhou na superfície superior da peça formada. O CO₂ de alta resistência O laser é usado para escanear a seção transversal da peça na camada recém-posta, e o pó do material é sinterizado sob irradiação a laser de alta intensidade para obter. A seção da nova peça sinterizada zero é conectada à peça formada abaixo. Depois que uma seção da seção é sinterizada, uma nova camada de material em pó é aplicada e a seção inferior é sinterizada seletivamente, conforme mostrado na Figura 2-2. Após a conclusão da sinterização, o excesso de pó é removido e, em seguida, polido, seco, etc.

O processo SLS caracteriza-se por uma vasta gama de materiais, não só para o fabrico de peças plásticas, mas também para o fabrico de cerâmica, cera e outros materiais, nomeadamente para a produção de peças metálicas. O processo SLS não requer suporte porque nenhum pó sinterizado atua como suporte.

(3) Usinagem CNC

O CNC representa o controle numérico computadorizado e existe desde o início da década de 1970. Antes disso, era chamado de NC para controle digital. Embora a maioria das pessoas nunca tenha ouvido falar dessa palavra, se você estiver na indústria de manufatura, provavelmente lidará com CNC por um longo tempo.

Como você deve ter adivinhado, todas as operações que o operador precisa realizar em uma máquina convencional podem ser programadas com uma máquina CNC. Uma vez que o código CNC está configurado e funcionando, uma máquina CNC é bastante simples de continuar funcionando. De fato, muitas máquinas CNC podem funcionar sem supervisão durante todo o ciclo de usinagem, permitindo que o operador execute outras tarefas. Isso oferece aos usuários de CNC vários benefícios, incluindo redução da fadiga do operador, redução de erros causados ​​por erro humano e tempos de usinagem consistentes e previsíveis para cada peça.

Como a máquina funcionará sob controle do programa, o nível de habilidade exigido pelos operadores de CNC (relacionado às práticas básicas de usinagem) é reduzido em comparação com os mecânicos que usam máquinas-ferramentas tradicionais para produzir peças. Enquanto isso, as máquinas CNC são flexíveis. Como essas máquinas são executadas a partir de um programa, executar diferentes artefatos é quase tão simples quanto carregar um programa diferente. Uma vez que o programa tenha sido verificado e executado por uma execução de produção, ele pode facilmente chamar a próxima execução. Isso traz grandes benefícios para conversões rápidas.

A tecnologia CNC é superior ao SLA e SLS em termos de precisão. As máquinas CNC de hoje têm especificações de precisão e repetibilidade quase inacreditáveis. Isso significa que, uma vez validado o programa, dois, dez ou mil artefatos idênticos podem ser gerados com facilidade e precisão.

Propósito dos modelos conceituais

Use o modelo conceitual como o primeiro passo no processo de criação de um produto físico. Eles são modelos de pesquisa em estágio inicial de projeto que podem ser usados ​​para concluir a montagem, melhorar o projeto, exibir amostras e implementar funções. Os engenheiros da WayKen constroem modelos conceituais com uma variedade de materiais, tecnologias e acabamentos para produzir acabamentos realistas para ver com confiança a aparência do produto final. Cores e texturas podem ser aumentadas com anodização, chapeamento, jateamento de areia e muito mais. Alguns modelos de conceito de produto usam usinagem CNC, prototipagem rápida e outros processos para atender aos requisitos de montagem funcional. Nossos engenheiros são bons em trabalhar com você para transformar seus primeiros arquivos CAD em modelos conceituais que transmitem elegantemente sua intenção de projeto ao seu público.