INSTYTUT

ZAAWANSOWANYCH

TECHNOLOGII

WYTWARZANIA

Praca dofinansowana przez Unię Europejską

TEMATYCZNE ZESTAWIENIE DOKUMENTACYJNE

SZYBKIE WYKONYWANIE PROTOTYPÓW

(Rapid Prototyping, Rapid Tooling)

Zasięg chronologiczny: 1990-2008

Zasięg językowy: eng, fre, ger, pol, rus

Liczba pozycji: 338 Liczba stronic: 80

Data opracowania: marzec 2010

Opracowała: mgr Joanna Kapusta

INSTYTUT ZAAWANSOWANYCH TECHNOLOGII WYTWARZANIA

THE INSTITUTE OF ADVANCED MANUFACTURING TECHNOLOGIES

30-011 Kraków, ul. Wrocławska 37a, tel. +48 12 63 17 457, tel. dyr. +48 12 63 17 100, fax +48 12 63 39 490

www.ios.krakow.pl ios@ios.krakow.pl

1

1. Balbach J.: Der Laser als Werkzeug. Wirtschaftliche Einsatzbereich von Laser-bearbeitungsanlagen. Laser jako narzędzie. Ekonomiczny zakres zastosowania urządzeń laserowych. VDI-Z, 1990, nr IV (Special), s. 24-34. Artykuł zawiera ogólne omówienie urządzeń do obróbki laserowej, dobór tych urządzeń w zależności od zadań technologicznych. Zagadnienia kosztów inwes-tycyjnych i eksploatacyjnych w zależności od realizowanej obróbki. Omówienie kilku typów obrabiarek laserowych. Liczba sterowanych osi, sposoby programo-wania, zrobotyzowane prowadzenie narzędzia laserowego. Nowe rozwiązania la-serów i zastosowania techniki laserowej, system Lasercav na bazie centrum ob-róbkowego, stereolitografia laserowa.

2. Catherin J.-Y.: Stéréolithographie: les premiers utilisateurs. Stereolitografia:

pierwsi użytkownicy. Tech.et Equip.de Prod., 1990, nr 6, s. 57-60. Przedstawiono doświadczenia trzech firm francuskich świadczących usługi w zak-resie stereolitografii, tj. połączenia systemu CAD ze stanowiskiem laserowym, na którym powstaje model projektowanej części, wykonany z tworzywa sztucznego utwardzanego warstwowo. Po metalizacji, uzyskany w ten sposób model proto-typu może być poddawany badaniom. Prace w dziedzinie stereolitografii mają na celu dobór odpowiednich wysokowytrzymałych tworzyw. Stosowane urządzenia SLA produkuje amerykańska firma 3D Systems. Kierunki rozwoju stereolitografii.

3. Kochan A.: Chicago: une demonstration japonaise. Chicago: japoński pokaz.

Tech.et Equip.de Prod., 1990, nr 12, s. 44-48. Tendencje rozwojowe japońskiego przemysłu obrabiarkowego na tle wystawy IMTS '90 w Chicago. Firmy japońskie proponują modułowe rozwiązania elastycznych gniazd produkcyjnych umożliwiające stopniowe wprowadzanie gniazd w przedsiębiorstwach, a następnie ich rozbudowę. Produkowane gniazda cechują się wysokim współczynnikiem wykorzystania, służą do obróbki róż-norodnych przedmiotów. Przykłady elastycznych gniazd obróbkowych, systemów sterowania elastycznym procesem produkcji. Gniazda elastyczne produkcji ame-rykańskich firm KT Swasey i Cincinnati Milacron. Zastosowanie stereolitografii w procesie projektowania trójwymiarowego. Wykorzystanie lasera.

4. Lauvige O.: Autofact 90 joue l'integration. Autofact 90 stawia na integrację.

Tech.et Equip.de Prod., 1990, nr 14, s. 38-41. Rozwój systemów wspomaganego komputerem projektowania części mechanicz-nych zmierza do integracji CAD ze wspomaganym komputerowo sporządzaniem rysunków technicznych, obliczaniem struktury wyrobów projektowanych, z sy-mulacją i prototypowaniem metodą stereolitografii. Na wystawie Autofact 90 pre-zentowano oprogramowanie różnych firm (Thomson Digital Image, Cisigraph, Johnson Controls) procesu projektowania wyrobu, od wykonania jego rysunku do prototypu. Dalsze prace mają na celu integrację z systemami CAM.

5. Miska K.H.: Looking at lasers. Rzut oka na lasery.

Manuf.Eng., 1990, t. 104, nr 1, s. 69-73. Krótkie podsumowanie wiadomości o podstawowych grupach laserów, tj. na bazie CO2 i laserów YAG. Omówienie osiągnięć firm amerykańskich i japońskich w budowie obrabiarek i nowości w tej dziedzinie. M.in. sprzężenie 32-bitowego procesora CNC z technologią lasera CO2, lasery CO2 o nowym kształcie wiązki promieniowania. Możliwości integracji laserów do produkcji automatycznej i sprzężenia z systemami CAD/CAM oraz zastosowania laserów w nowym procesie zwanym stereolitografią do szybkiej produkcji prototypów i modelowania.

2

6. Ashley S.: Rapid prototyping systems. Systemy szybkiego wykonywania proto-

typów. Mechan.Eng., 1991, t. 113, nr 4, s. 34-40. Na przykładzie fabryki Ford Motor wykazano jak szybkie wytwarzanie modeli i prototypów z tworzyw sztucznych na podstawie danych CAD umożliwia zwięk-szenie wydajności produkcji. Omówiono różne metody wytwarzania modeli z tworzyw sztucznych ujęte w 2 głównych grupach: krzepnięcie fotopolimerów w trójwymiarowym systemie (w tym techniki stereolitografii) oraz techniki laserowe Quadrax. Omówiono różne materiały stosowane do wykonywania modeli (w tym nowe żywice fotopolimerowe). Problemy związane z projektowaniem modeli w poszczególnych firmach, prowadzone badania oraz trendy rozwojowe.

7. Electrical machining opens up new application areas. Obróbka elektryczna otwiera

nowe możliwości zastosowań. Mach.a.Prod.Eng., 1991, t. 149, nr 3810, s. 71-72. Kierunki rozwoju konstrukcji i możliwości funkcjonalnych obrabiarek laserowych i elektroerozyjnych na podstawie 9 EMO. Dążenie do zwiększenia elastyczności działania oraz możliwości obróbkowych obrabiarek laserowych i elektroerozyj-nych oraz do poprawy warunków BHP przy ich obsłudze. Parametry techniczne i cechy konstrukcyjno-funkcjonalne obrabiarek. Omówiono możliwości laserów do tzw. płytkiego frezowania i obróbki przestrzennej w oparciu o dane z systemu CAD, zastosowanie EDM do obróbki krzywek wałów krzywkowych, roboty zintegrowane z EDM, zastosowanie stereolitografii do produkcji elektrod.

8. Kühne V., Salm T.: Trotz vieler Schnittstellen schnell zum Prototyp. Mimo wielu

interfejsów prędko do prototypu. ZWF, 1991, t. 86, nr 7, s. 351-354. Omówiono obecne tendencje w konstruowaniu, zmierzające do przyspieszenia procesu otrzymania modeli i prototypów oraz do umożliwienia łatwego wprowa-dzania zmian konstrukcyjnych. Opisano moduł geometryczny Qform stosowany w systemie CAD dla opracowania komputerowych modeli przestrzennych. Opisano nowe rozwiązania wprowadzane przy sporządzaniu prototypów, w szczególności metodę stereolitograficzną. Omówiono powiązanie tej metody poprzez interfejs Unigraphics dla sporządzania przekrojów komputerowych. Możliwości wyko-rzystania metody stereolitografii w odniesieniu do wyrobów złożonych.

9. Lauvige O.: CAO: passez plus vite aux prototypes. CAD: szybsze przejście do

prototypów. Tech.et Equip.de Prod., 1991, nr 16, s. 28-34. Sytuacja rynkowa wymaga coraz szybszego projektowania części o bardziej zło-żonych kształtach, a także szybkiego prototypowania. W USA stosuje się szybkie prototypowanie w pracowniach projektowych, Desktop Manufacturing, co elimi-nuje czasochłonne obliczanie trajektorii narzędzi, prędkości obróbki. Model fi-zyczny uzyskuje się bezpośrednio z systemu CAD poprzez interfejs SLA. Do wy-konania modelu stosuje się metody tradycyjne (np. obróbka za pomocą sprzęgniętej z komputerem frezarki) oraz metody niekonwencjonalne (stereo-litografia, fotokopiowanie 3D). Przykłady systemów szybkiego prototypowania.

3

10. Bags H.: Il laser per la fabbricazione di modelli e prototipi. Laser do produkcji modeli i prototypów. Macchine, 1992, t. 47, nr 3, s. 14-16. W elektronice, przemyśle lotniczym i samochodowym dąży się do skrócenia czasu projektowania części. Zaproponowano metodę modelowania laserowego, w której laser, wykorzystując dane z systemu CAD, w krótkim czasie buduje model trój-wymiarowy z nakładanych kolejno warstw żywicy fotoplastycznej. Grubość warstw wynosi 0,5÷0,38 mm. Informacje generowane z systemu CAD służą rów-nież do definiowania średnicy lasera. Przedstawiono aparaturę przeznaczoną do modelowania laserowego, dobór lasera i jego parametrów, warunki modelowania i przebieg procesu budowy modelu lub prototypu. Typowy schemat funkcjonowa-nia laserowego systemu modelowania.

11. Bradley C., Vickers G.W., Tlusty J.: Automated rapid prototyping utilizing laser

scanning and free-form machining. Automatyczne szybkie opracowywanie proto-typów z wykorzystaniem skanowania laserowego i obróbki kształtów przestrzen-nych. CIRP Ann., 1992, t. 41, nr 1, s. 437-440. Metoda wykorzystująca laserowe odczytywanie zapisu obrazu do szybkiego wy-konywania prototypów dowolnych kształtów i modeli wielu połączeń powierzchni II stopnia. Metoda służy do dokładnej rekonstrukcji kształtów w formie nadającej się do obróbki CNC. Opisano zintegrowanie skanera laserowego z centrum ob-róbkowym CNC. Omówiono analizę zgromadzonych danych w celu zdefiniowa-nia powierzchni bazowych II stopnia i złożonych powierzchni zakrzywionych. Podano procedurę definiowania drogi freza sterowanego CNC.

12. Prototypage rapide par stéréolithographie. Szybkie wykonywanie prototypów me-

todą stereolitografii. Mach.Outil-Prod., 1992, t. 57, nr 73, s. 23-25. Zasady procesu stereolitografii w zastosowaniu do szybkiego wykonywania proto-typów, budowa maszyny do realizacji procesu. Praca głowicy emitującej wiązkę laserową w zakresie promieniowania ultrafioletowego. Osiągana dokładność wy-miarowa i tolerancje (poniżej 0,1 mm dla części o wysokości rzędu 10 cm). Pod-kreślono zalety metody, w szczególności szybkość wykonania kształtów złożo-nych, decydująca o jej przydatności do wykonania modeli projektowanych części w warunkach CAD.

13. Szafarczyk M.: Wykonywanie przedmiotów o złożonych kształtach przez nakłada-

nie warstw materiału. Mechanik, 1992, t. 65, nr 5/6, s. 196. Metody wykonywania przedmiotów materialnych o dowolnych kształtach bez-pośrednio z opisu komputerowego, bez potrzeby stosowania tradycyjnych maszyn i urządzeń. Nowe metody znajdują zastosowanie przy wykonywaniu części skła-dowych prototypów maszyn i urządzeń zaprojektowanych za pomocą systemów CAD. Najbardziej rozpowszechnione metody wytwarzania przedmiotów przez nakładanie warstw materiału: stereolitograficzna, wykorzystująca zjawisko poli-meryzacji i zmiany stanu skupienia pewnych rodzajów cieczy pod wpływem pro-mieni ultrafioletowych lub światła widzialnego oraz metoda trójwymiarowego drukowania z wykorzystaniem proszków metali.

4

14. Automation in der Funkenerosion. Automatyzacja w obróbce elektroerozyjnej. Maschine, 1993, t. 47, nr 10, s. 20-22, 25. Kosztowne obrabiarki elektroerozyjne ze sterowaniem CNC i systemy CAD/CAM wymagają optymalnego wykorzystania. Nowe technologie, jak np. stereolitografia, pozwalają na elektroniczne zaprojektowanie modelu w systemie CAD i jego przetworzenie w materiale na model przestrzenny praktycznie w ciągu jednej nocy. Obrabiarki CNC wyposażone są w inteligentne systemy sterowania, zespoły pomiarowe, magazyny narzędzi i części do obróbki. Zastosowanie systemów do mocowania staje się niezbędne dla skrócenia czasów przygotowawczych. Auto-matyczne stacje załadowcze i wyładowcze stanowią dodatkową rezerwę wydaj-ności.

15. Chabbert D. i in.: Micad 93: une CFAO pour les utilisateurs. Micad 93:

CAD/CAM dla użytkowników. Tech.et Equip.de Prod., 1993, nr 37, s. 28-33. Przegląd systemów CAD/CAM wystawionych na Micad 93. Zalety systemów: dostosowanie do potrzeb użytkowników, automatyzacja czynności powtarzalnych, integracja. Przedstawiono systemy zarządzania danymi technicznymi, m.in. sys-tem I-Man firmy EDS zapewniający spójność systemów CAD, CAM, CAP i in-nych w przedsiębiorstwie. System Euclid 3 firmy Matra Datavision umożliwia kompletną obróbkę od wspomaganego komputerowo projektowania 2,5-, 3- i 5-osiowego do uzyskania gotowego wyrobu. Podkreślono szerokie stosowanie me-tod symulacji i dygitalizacji 3D, rozwój stereolitografii i systemów ekspertowych.

16. Kochan D., Mettke H.: Stereolithographie: Einsatz und Anwendung. Stereo-

litografia: możliwości i zastosowanie. Fabrik, 1993, nr 5, s. 24-26. Bezpośrednie generowanie kształtów geometrycznych przedmiotów z płynnego polimeru na podstawie projektowania trójwymiarowego CAD z zastosowaniem komputera i urządzenia laserowego. Opisano doświadczenia związane z wdraża-niem dwóch systemów stereolitograficznych w ramach programu poprawiania ja-kości (AQIP). Podano zakresy zastosowań modeli SFM (projektowanie produkcji i funkcyjne), zasady modelowania geometrycznego i łańcucha procesów w stereo-litografii (na przykładzie modelu pokrywy głowicy cylindra). Omówiono przeno-szenie danych w formacie STL, sprawdzanie danych, przygotowanie i realizację konstrukcji. Metody zbliżone do stereolitografii.

17. Prototypage rapide: un maillon stratégique. Szybkie wykonywanie prototypów

ogniwem strategicznym. Mach.Prod., 1993, nr 606, s. 62-66. Przegląd stosowanych od 1987 roku systemów szybkiego prototypowania, współ-pracujących z systemami CAD. Firma 3D Systems proponuje systemy stereo-litograficzne: SLA 500 z laserem 200 mW do prototypów w zakresie 500 x 500 x 600 mm, SLA 400 z laserem 60 mW (500 x 500 x 250 mm), SLA 250 (250 x 250 x 250 mm) i SLA 190 (190 x 190 x 250 mm). Firma EOS wytwarza systemy ste-reolitograficzne Stéréos 300, 400 i 600. Podobne urządzenia o wysokiej wydaj-ności, dokładności i szybkości produkuje firma Cubital. Omówiono też metody prototypowania polegające na spiekaniu materiału, klejeniu, spawaniu. Materiały stosowane w prototypowaniu, wybór oprzyrządowania, oprogramowanie.

5

18. Desrochers A., Clément A.: A dimensioning and tolerancing assistance model for CAD/CAM systems. Model wymiarowania i tolerancji na potrzeby systemów CAD/CAM. Int.J.of Adv.Manuf.Technol., 1994, t. 9, nr 6, s. 352-361. Słabą stroną istniejących CAD/CAM jest dobór odpowiedniej symboliki dla wy-miarów i tolerancji podczas tworzenia trójwymiarowego modelu części. Zapropo-nowano model doboru symboli oraz integracji wymiarów i odpowiednich toleran-cji wewnątrz systemu CAD. Podstawę modelu stanowią relacje połączeń sąsied-nich powierzchni elementarnych części. Podano metodę generacji modelu i przykład jej zastosowania. Dokonano komputerowej implementacji metody przy użyciu generatora systemów eksperckich KEE, tworząc system prototypowy. Jego badania potwierdziły przydatność modelu.

19. Geuer A., Lorenzen J.: Beschleunigung von Produktentwicklung und Werkzeug-

bau. Integrierter Einsatz von CAD-Technik, Rapid Prototyping und NC-Fräsen. Przyśpieszenie cyklu rozwoju produktu oraz wykonawstwa narzędzi. Zintegro-wane stosowanie techniki CAD, szybkiego prototypowania i frezowania CNC. VDI-Z, 1994, t. 136, nr 9, s. 62-65. Zintegrowanie technologii CAD z szybkim prototypowaniem i frezowaniem NC pozwala już w stadium projektowania produkcji dokonać korekt prototypowych produktów i narzędzi niezbędnych do ich wykonania. Połączenie tych metod umożliwa skrócenie fazy projektowania i wykonywanie prototypu przedmiotu w oryginalnym materiale. Opis metody szybkiego prototypowania, konstruowania narzędzi prototypowych wspomaganego przez CAD i ich wytwarzania z wy-korzystaniem metody "rapid prototyping".

20. Haferkamp H., Gerken J., Schmidt H.: Rapid Prototyping/Manufacturing metali-

scher Bauteile. Metody produkcji metalowych elementów konstrukcyjnych z za-stosowaniem szybkiego prototypowania. VDI-Z, 1994, t. 136, nr 7/8, s. 63-65. Stosując metodę napawania przestrzennego można szybko wykonywać części prototypowe przez łączenie na drodze spawania materiałów w formie drutu do po-żądanego kształtu w atmosferze gazu ochronnego. Podczas spawania laserowego można dodatkowo stosować proszki metalowe do napawania, co ułatwia uzyska-nie kształtu najbardziej zbliżonego do gotowego prototypu. Metoda ta daje dosko-nałe efekty, zwłaszcza przy wykonywaniu przestrzennych elementów cienko-ściennych. Uzyskana w próbach laboratoryjnych dokładność wymiarowa osiągała nawet 0,1 mm.

21. Hoskins C.: Rapid prototypes cut tool costs. Szybko wykonane prototypy to re-

dukcja kosztów narzędziowych. Mach.a.Prod.Eng., 1994, t. 152, nr 3872, s. 64-65. Zaprezentowano technikę szybkiego wykonywania prototypów wyrobów, których trójwymiarowy model generowany przez system komputerowy wykonywany jest za pomocą lasera (warstwa po warstwie) w gumie akrylowej. Technika ta gwa-rantuje skrócenie czasu wykonania prototypu z kilku tygodni do kilku godzin, możliwość testowania wyrobu przed wprowadzeniem do produkcji, zminimalizo-wanie kosztów narzędziowych. Oceniono, że redukcja kosztów narzędziowych związanych z wykonaniem prototypu osiąga 85%. Omówiono charakterystyczne cechy nowej techniki wykonywania protoptypów, oferowanej przez firmę IMI Ra-pid Prototyping.

6

22. Kochan D., Hoffmann J.: Solid Freeform Manufacturing - aktuelle CIM-Erweiter-ungen. Solid Freeform Manufacturing - aktualne możliwości rozszerzenia CIM. Zesz.Nauk.P.Śl., 1994, nr 1237, ser. Mechanika, z. 117, s. 371-378. Wykonywanie modeli o skomplikowanej geometrii z wykorzystaniem systemów CAD, modelowania przestrzennego (3D), w połączeniu z nowoczesnymi meto-dami wytwarzania kształtów przestrzennych (Solid Freeform Manufacturing - SFM). Metody SFM, wykorzystujące osiągnięcia techniki laserowej i polimero-wej, mają na celu podniesienie jakości modelu i jednocześnie zmniejszenie nakła-dów finansowych i czasowych na jego sporządzenie. Opisano metodę stereo-litografii oraz doświadczenia z jej zastosowania w urządzeniu typu EOS-40 zasto-sowanym na Politechnice w Dreźnie.

23. König W. i in.: Rapid Metal Prototyping. Verfahren zur Direktherstellung metal-

lischer Bauteile und Prototypwerkzeuge. Szybkie prototypowanie. Metody bez-pośredniego wykonywania metalowych elementów i narzędzi prototypowych. VDI-Z, 1994, t. 136, nr 7/8, s. 57-60. Ograniczeniem czasowym przy wykonywaniu części metalowej metodą tradycyj-nego prototypowania jest proces odlewania. Opisano metodę selektywnego spie-kania i laserowego generowania modelu, polegającą na układaniu kolejnych warstw proszku metalowego i ich miejscowym spiekaniu wiązką laserową. War-stwy te układa się w kształt odpowiadający modelowi CAD podzielonemu na cienkie, przylegające do siebie "plastry". Podczas laserowego generowania mo-delu stapia się domieszki proszkowe z powłokami, tworząc strukturę trójwymia-rową.

24. Metody szybkiego wykonywania prototypów.

Mechanik, 1994, t. 67, nr 11, s. 418-419. Szybkie wykonywanie prototypów umożliwiają generatywne metody wytwarza-nia, w których model powstaje przez dodawanie kolejnych warstw materiału. Stereolitografia polega na laserowym utwardzaniu płynnego polimeru wrażliwego na promienie ultrafioletowe; LOM (Laminated Object Manufacturing) na wykle-janiu i przycinaniu folii papierowej pokrytej polietylenem; SGC (Solid Ground Curing) to warstwowe utwardzanie polimeru przez naświetlanie ultrafioletem; SLS (Selective Laser Sintering) - naniesienie proszku i jego rozgrzanie do tempe-ratury nieco niższej od temperatury topnienia; FDM (Fused Deposition Modeling) - warstwowe, lokalne wydzielanie stopionego materiału przez poruszającą się dy-szę.

25. Page M.: Machining centres on prototypes. Centra obróbkowe w wytwarzaniu

prototypów. Metalwork.Prod., 1994, t. 138, nr 13, s. 42. Wykonanie prototypu w jak najkrótszym czasie ma coraz większe znaczenie ze względu na konkurencję rynkową oraz wymagania stawiane przez projektowanie współbieżne. Opisano dwa przykłady zastosowania centrum obróbkowego do szybkiego wykonywania prototypów lub jednostkowej produkcji elementów. W takim przypadku centrum obróbkowe jest bezpośrednio połączone i sterowane przez system CAD/CAM, w którym powstaje konstrukcja prototypu oraz genero-wane są trajektorie ruchu narzędzi skrawających i rozkazy funkcjonalne przeka-zywane do układu CNC centrum obróbkowego. Taki sposób wykonania prototypu jest tańszy i szybszy od tradycyjnego podejścia.

7

26. Fili W.: Dienstleister bieter Systeme und Know-how. Externe Entwicklungshilfen

für den Mittelstand. Usługodawcy oferują specjalistyczną wiedzę i systemy reali-zacji (know-how). Zewnętrzna pomoc w zakresie projektowania dla firm średniej wielkości. Ind.Anz., 1995, t. 117, nr 33/34, s. 39-43. Firmy oferujące usługi w zakresie szybkiego prototypowania (rapid prototyping) wykonują prototypy produktów wg danych dostarczonych przez zleceniodawcę, a także realizują kompleksowe zadania projektowe począwszy od szkicu danego elementu aż do wdrożenia do produkcji seryjnej. Usługi projektowe obejmują konstruowanie wspomagane komputerowo, generowanie, testowanie pod wzglę-dem funkcjonalnym i konstrukcyjnym, optymalizację produkcji. Metody wyko-nywania prototypów: stereolitografia i modelowanie laserowe.

27. Grobholz H.: Nase vorn. Rapid Prototyping mit 3D-CAD/CAM. Dumni z

osiągnięć. Rapid Prototyping z wykorzystaniem trójwymiarowego systemu CAD/CAM. Tech.Rdsch., 1995, t. 87, nr 41, s. 46-47. Pierwszym krokiem w metodzie szybkiego wytwarzania prototypów (rapid proto-typing) jest przedstawienie konstrukcji obiektu w układzie trójwymiarowym na monitorze. Następnie komputer dokonuje matematycznego pocięcia obiektu na plastry o grubości 0,1 mm, które metodą stereolitograficzną przy użyciu lasera odwzorowuje się kolejno w masie polimerowej. Tworzywo polimerowe zastyga w miejscach "oświetlonych" laserem, tworząc stopniowo model obiektu. Z tak pow-stałego prototypu zdejmuje się odcisk folii silikonowej. Na podstawie uzyskanej formy można wykonać dowolną liczbę części metodą odlewania próżniowego.

28. Hilton P.: Making the leap to rapid tool making. Postęp w zakresie szybkiego wyt-

warzania narzędzi. Mechan.Eng., 1995, t. 117, nr 7, s. 75-76. Interesującą alternatywą dla tradycyjnych metod obróbki jest szybkie wytwarzanie narzędzi (RTM - rapid tool making) z zastosowaniem metod szybkiego prototy-powania (RP - rapid prototyping). RP rozbudowano o dodatkowy proces do wyz-naczania fizycznych cech geometrycznych na podstawie zbioru CAD. RTM wy-maga kilku stopni generowania narzędzi. W pośredniej metodzie RTM za pomocą RP tworzy się wzór służący do kształtowania narzędzia. Wg innej metody RTM narzędzie generuje się bezpośrednio. Omówiono różne technologie RTM (z zasto-sowaniem stereolitografii, trójwymiarowego odwzorowania kształtów i in.) oraz ich zastosowanie w przemyśle.

29. Kruth J.P.: Rapid prototyping, a new application of physical and chemical

processes for material accretion manufacturing. Szybkie wykonywanie prototypów - nowe zastosowanie fizycznych i chemicznych procesów do przyrostowej pro-dukcji materiałowej. Proc.ISEM XI, Lozanna, 1995, s. 3-28. Procesy szybkiego prototypowania (zwane też przyrostową produkcją mate-riałową) polegają na tworzeniu części przez stopniowe wytwarzanie lub dodawa-nie materiału. Procesy te stwarzają nowe możliwości produkcji nowoczesnych materiałów (polimerów, materiałów ceramicznych, materiałów kompozytowych na osnowie metalowej) bez potrzeby stosowania specjalnego oprzyrządowania. Umożliwiają też generowanie skomplikowanych kształtów, trudnych do uzyskania innymi metodami. Porównanie metod tradycyjnych i niekonwencjonalnych.

8

30. Langemann M., Pagani G.: Schneller vom Design zum Werkzeug. Szybciej od

projektu do narzędzia. Werkst.u.Betr., 1995, t. 128, nr 5, s. 362-364, 366. W przemyśle obserwuje się tendencję do maksymalnego skracania cyklu opra-cowania nowych wyrobów. Projekty nadwozi samochodów lub kadłubów jachtów powstają z zastosowaniem technik CAD. Następnie projekt przetwarza się na pro-gram służący do wykonania modeli form na centrum obróbkowym. Modele w różnej skali (od 1:20 i 1:40 dla jachtów do 1:1 dla samochodów osobowych) wy-konuje się np. z żywicy drewnopodobnej Ureol, obrabianej na centrach JoMach 32 i 34 z pięcioma sterowanymi osiami. Opisana metoda stanowi jedną z metod Ra-pid Prototyping (szybkiego prototypowania), która skutecznie konkuruje z metodą stereolitografii.

31. Moquard A.: Quatrièmes assises du prototypage rapide. Czwarte posiedzenie po-

święcone szybkiemu wykonywaniu prototypów. Mach.Prod., 1995, nr 640, s. 31, 33-34. Szybkie wykonywanie prototypów na podstawie danych uzyskanych z systemu CAD polega zazwyczaj na tworzeniu modelu trójwymiarowego przez nakładanie kolejnych warstw materiału, np. metodą stereolitografii. Rozwój obróbki z wyso-kimi prędkościami umożliwił szybkie wykonywanie prototypów na frezarkach (np. Jo'tech firmy Jobs). Frezowanie lub obróbka elektroerozyjna modeli odzna-czają się wyższą dokładnością niż metody warstwowego tworzenia modeli. Per-spektywiczną metodą jest zastosowanie symulacji komputerowej do tzw. wirtual-nego sporządzania prototypu. Jest to metoda umożliwiająca wieloaspektowe tes-towanie wyrobów.

32. Oczoś K.E.: Niekonwencjonalne sposoby przyrostowego kształtowania przedmio-

tów - szybkie wykonywanie prototypów. Mechanik, 1995, t. 68, nr 8/9, s. 295-303. Przedstawiono rozwój i podano klasyfikację technologii kształtujących oraz for-mujących. Opisano sposoby przyrostowego kształtowania przedmiotów, określane jako szybkie wykonywanie prototypów: fotopolimeryzację, stereolitografię, zestalające utwardzanie podłoża, termopolimeryzację, selektywne spiekanie lase-rowe, wytłoczne osadzanie stopionego materiału, wytwarzanie strumieniem ba-listycznych kropli materiału, scalanie proszku strumieniem kropli spoiwa, wytwa-rzanie przedmiotów warstwowych. Kryteria efektywności przyrostowego kształ-towania przedmiotów: łatwość automatyzacji, możliwość kształtowania różnych materiałów, dowolność uzyskiwanego kształtu.

33. Sorovetz T.: Justifying rapid prototyping. Uzasadnienie dla szybkiego proto-

typowania. Manuf.Eng., 1995, t. 115, nr 6, s. 25-26, 29. Szybkie prototypowanie umożliwia uzyskanie w krótkim czasie fizycznych mo-deli części. Modele te można stosować do wizualizacji projektów, weryfikacji zmian techniczno-maszynowych, do sprawdzania kształtów przedmiotów, ich funkcji oraz dopasowania poszczególnych części. Uzyskuje się lepszą komuni-kację między wydziałami projektowania i produkcji, a także lepsze zrozumienie potrzeby wprowadzania nowoczesnych technologii. Przedstawiono zasady stoso-wania metody stereolitografii (SLA) do wykonywania prototypów. Rozpatrzono ofertę dotyczącą decyzji o zakupie nowego wyposażenia na potrzeby technologii szybkiego prototypowania.

9

34. Zeit ist Geld. Schneller Weg zum Prototypen. Czas to pieniądz. Krótka droga powstawania prototypu. Masch.u.Werkz., 1995, t. 96, nr 11, s. 26-28. Możliwości skrócenia czasu powstawania modelu produktu przy wykorzystaniu pakietu oprogramowania RAPID TOOLS. Program przetwarza dane z formatów VDA, IGES, STL lub DXF; może dokonywać triangulacji tych danych; wyszukuje błędy. Opracowane dane o modelu produktu przedstawia się w formacie STL, sta-nowiącym obecnie standard dla innych metod modelowania warstwowego. RAPID TOOLS zawiera moduł wytwarzania ścian określonej grubości (OFFSETTER) oraz moduł dzielenia modelu poddawanego triangulacji na wiele drobnych elementów (CUTTER) w razie, kiedy rozmiar modelu przekracza wiel-kość urządzeń do szybkiego prototypowania.

35. Albert M.: Sposob izgotovlenija ehlektrodov dla ehlektroerozionnojj obrabotki.

Sposób wykonania elektrod do obróbki elektroerozyjnej. Det.Mash.(EhI), 1996, nr 17, ref. 91, s. 22-25. W USA opracowano metodę wykonywania elektrod z materiałów o dużej odpor-ności na zużycie. Metoda ta wykorzystuje jeden ze sposobów szybkiego prototy-powania, tj. spiekanie laserowe kompozytów.

36. Alles aus Nichts! Ideen zu Papier gebracht. Prototypowanie tanim kosztem. Reali-

zować pomysły na papierze. Masch.u.Werkz., 1996, t. 97, nr 12, s. 16-18. Laminated Object Manufacturing (LOM) polega na wykonywaniu części z lami-natu jednostronnie pokrytego klejem. Materiałem tym najczęściej jest papier o grubości 0,1 do 0,2 mm. Poszczególne warstwy papieru wycina się laserem CO2, a następnie nakleja się warstwa po warstwie na podłoże. Wymaga to opracowania modelu matematycznego wykonywanej części i przetworzenia go na modele po-wierzchniowe.

37. Berzins M., Childs T.H.C., Ryder G.R.: The selective laser sintering of policar-

bonate. Selektywne laserowe spiekanie poliwęglanów. CIRP Ann., 1996, t. 45, nr 1, s. 187-190. Termiczne modelowanie procesu spiekania selektywnego (warstwowego) wiązką laserową w zastosowaniu do proszków poliwęglanów. Celem badań było opraco-wanie technologii szybkiego wykonywania elementów prototypów. Analizowany model związany jest z symulacją dokładności sterowania ogrzewaniem i przebie-giem spiekania, z odniesieniem do klasycznego modelu ruchomego źródła ciepła. Analiza pokazała, że zmiana właściwości cieplnych materiału wynikająca ze zmian temperatury, związana jest ze stopniem jego densyfikacji. Problem, który starano się rozwiązać wymaga rozpatrywania w układzie 3-koordynatowym.

38. Daunderer A.: Kontinuierliches Prototyping - ein Weg zu erfolgreichen Produk-

ten. Ciągłe prototypowanie drogą do udanych produktów. VDI-Z, 1996, t. 138, nr 6, s. 90-92. Metoda ciągłego prototypowania przewiduje wytwarzanie prototypów reprezen-tatywnych na płaszczyźnie całego systemu i jego elementów (produkt, części wchodzące w jego skład) w jednakowych odstępach czasu. Dla fazy opracowania produktu oznacza to wykonanie wielu modeli i jednocześnie wyższe koszty, co z kolei pozwala uniknąć zmian i kosztów w etapie operacyjnym, tzn. wytwarzania konkretnych przedmiotów. Reprezentatywność prototypu to stopień zgodności z rzeczywistością i realizowanym projektem. Metoda stanowi ogniwo technologii symultanicznej i korzysta z możliwości "szybkiego prototypowania".

10

39. Fischer G.: High-Speed-Cutting und Rapid Prototyping. Zwei technologische Highlights der Fameta in Nürnberg. Skrawanie z wysokimi prędkościami i szybkie prototypowanie. Dwie technologiczne atrakcje na wystawie Fameta w Norymber-dze. Tech.Rdsch., 1996, t. 88, nr 42, s. 36-39. Opisy rozwiązań prezentowanych na wystawie Fameta '96. Omówiono metody wykonywania prototypów, m.in. Multi-Jet-Modelling, spiekanie laserem proszku tworzywa sztucznego lub metalu.

40. Klocke F., Nöken S.: Rapid Prototyping und Rapid Tooling. Einbindung in die

Produkt- und Werkzeugentwicklung. Szybkie prototypowanie i szybkie wykony-wanie narzędzi. Włączenie tych metod do procesu opracowywania produktów i narzędzi. VDI-Z, 1996, nr spec. V, s. 50-54. Omówiono cechy wspólne stosowanych obecnie metod szybkiego prototypowa-nia. W celu udoskonalenia tych metod badano materiały o ulepszonych włas-nościach mechanicznych, wykorzystanie metali i ceramiki, oceniano dokładność wymiarowo-kształtową modeli, czas ich wykonywania. Stwierdzono, że duże możliwości mają metody generowania oraz spiekania laserowego materiałów proszkowych.

41. Kruth J.P. i in.: Basic powder metallurgical aspects in selective metal powder sin-

tering. Podstawowe aspekty dotyczące metalurgii proszków i selektywnego spie-kania proszków metali. CIRP Ann., 1996, t. 45, nr 1, s. 183-186. Artykuł dyskusyjny na temat szybkich metod wytwarzania prototypów części drogą selektywnego spiekania proszków. Omówiono selektywne spiekanie prosz-ków z udziałem fazy ciekłej, której oddziaływanie jest głównym mechanizmem łączącym spiekane cząstki. Proces spiekania podzielono na 3 etapy, z których po-czątkowy jest inicjowany działaniem wiązki laserowej, w wyniku czego uzyskuje się zwilżenie i powleczenie cząstek fazy stałej metalem o niższej topliwości. Wy-jaśniono zalety i wady takiego podejścia. Weryfikacja eksperymentalna na przyk-ładzie układu Fe-Cu i WC-Co.

42. Leong K.F., Chua C.K., Ng Y.M.: A study of stereolitography file errors and re-

pair. Part 1. Generic solution. Badanie błędów pliku stereolitograficznego i ich naprawianie. Część 1. Rozwiązanie ogólne. Int.J.of Adv.Manuf.Technol., 1996, t. 12, nr 6, s. 407-414. Analiza błędów pliku stereolitograficznego stanowiącego model prototypu i wej-ście systemu szybkiego prototypowania. Omówiono błędy modeli opartych na przybliżeniu poligonami. Przyczyny błędów: szczeliny, tj. brakujące powierzchnie (pęknięcia, otwory itp.), powierzchnie zdegenerowane, powierzchnie zachodzące na siebie. Podano definicję i przykłady adekwatnych i nieadekwatnych modeli tesselacyjnych. Podano algorytm wykrywania szczelin w modelu tesselacyjnym i sposób poprawiania błędów wynikających z istnienia szczelin.

43. Leong K.F., Chua C.K., Ng Y.M.: A study of stereolitography file errors and re-

pair. Part 2. Special cases. Badanie błędów pliku stereolitograficznego i ich na-prawianie. Część 2. Przypadki szczególne. Int.J.of Adv.Manuf.Technol., 1996, t. 12, nr 6, s. 415-422. Rozważano problem naprawiania błędów pliku stereolitograficznego dla przypad-ków szczególnych, do których zalicza się występowanie dwóch lub więcej szczelin o wspólnym wierzchołku, dwóch trójkątów o wspólnej krawędzi, zachodzących na siebie powierzchni trójkątnych.

11

44. Lye S.W., Yeong H.Y., Lee S.G.: An investigation into the rapid prototyping of

moulds for expanded polystyrene foam. Badania procesu szybkiego prototypowa-nia form dla wyrobów ze styropianu. Int.J.of Adv.Manuf Technol., 1996, t. 12, nr 2, s. 87-92. Rozpatrzono zagadnienia związane z komputerowym wspomaganiem projekto-wania i wytwarzania form dla wyrobów ze styropianu oraz problemy szybkiego prototypowania form, z uwzględnieniem dokładności ich wykonania.

45. Moquard A.: Assises de prototypage rapide. Konferencja nt. metod szybkiego

prototypowania. Mach.Prod., 1996, nr 663, s. 49-54. Urządzenie ACTUA 2000 firmy 3D Systems do wykonywania części o wymiarach do 25 x 20 x 20 cm metodą nakładania warstw materiału termoplastycznego. System Stratoconception firmy CIRTES do wykonywania prototypów elementów mechanicznych. Podano przebieg procesów szybkiego wykonywania prototypów różnymi metodami.

46. Narahara H., Saito K.: Shape analysis of solidified photopolymer for three dimen-

sional photofabrication - measurement of critical exposure. Analiza kształtu zesta-lonego fotopolimeru na potrzeby 3-wymiarowego fotomodelowania - pomiar kry-tycznego naswietlania. Int.J.of Japan Soc.Prec.Eng., 1996, t. 30, nr 4, s. 311-316. Stereolitografia jest to metoda wytwarzania złożonych modeli na drodze polimery-zacji fotopolimerów za pomocą nadfioletowego promieniowania laserowego. Me-todą stereolitografii tworzy się w całości (bez rozkładania na części składowe) modele, których generowanie wymaga bardzo skomplikowanej obróbki. Omó-wiono doświadczenia dotyczące krytycznego naświetlania, jako czynnika decydu-jącego o utwardzonym kształcie modeli z różnych żywic.

47. Product development times cut by rapid prototyping. Czas uzyskiwania produktu

skrócony dzięki szybkiemu wykonywaniu prototypu. Prec.Toolm., 1996, t. 14, nr 2, s. 25-26. Doskonalenie szybkiego wykonywania prototypów prowadzi do znacznego skró-cenia czasu produkcji wyrobów - obecnie można uzyskać nawet 50-procentowe skrócenie czasu realizacji programów produkcyjnych i przyspieszenie testowania nowych projektów przy ograniczeniu ryzyka. Omówiono doświadczenia firmy Formation związane z zastosowaniem stereolitografii do wykonywania modeli, udostępnianiem klientom modeli odtwarzających dane z CAD na ich monitorach oraz doskonaleniem materiału przeznaczonego na modele. Przedstawiono problem błędów powstających przy stosowaniu stereolitografii do warstwowych części 2,5 D.

48. Radikale Einsparungen bei NC-Fertigung. Radykalne oszczędności w procesie

obróbki NC. Masch.u.Werkz., 1996, t. 97, nr 11, s. E30-E31. Zalety i możliwości automatycznego oprogramowania dla CAM - WorkNC do trójosiowej obróbki NC w produkcji matryc, modeli oraz szybkim wykonywaniu prototypów. Programy frezowania tworzy się tylko dla tych obszarów, gdzie ko-nieczne jest "zdejmowanie" materiału. Program dokonuje samoczynnie identyfi-kacji błędów oraz optymalizacji torów NC.

12

49. Rapid Prototyping. Markt-Spiegel: Systemanbieter im Überblick. Szybkie prototy-powanie. Przegląd firm oferujących systemy szybkiego prototypowania. Ind.Anz., 1996, t. 118, nr 49, s. 58-61. Światowi potentaci w dziedzinie generatywnych metod wytwarzania, charakterys-tyka rynku. Zestawienie firm niemieckich oferujących systemy szybkiego wykony-wania prototypów. Informacje o stosowanych metodach, zakresie ich zastosowa-nia, materiałach wyjściowych, uzyskiwanej jakości powierzchni.

50. Rüsing E.: Rapid Prototyping: Dienstleistung spart Entwicklungszeit. Szybkie

prototypowanie: taka usługa oszczędza czas opracowania wyrobu. VDI-Z, 1996, t. 138, nr 6, s. 84-86. Metoda "rapid prototyping" oznacza wykonywanie w czasie o połowę krótszym od metod tradycyjnych nawet bardzo skomplikowanych modeli przedmiotów. Szybkie prototypowanie opiera się na stereolitografii i komputerowym projekto-waniu przestrzennym. W płynnym polimerze pod wpływem sterowanego progra-mem NC światła ultrafioletowego powstają kolejne warstwy zahartowanych poli-merów, tworząc model przestrzenny z prędkością wzrostu 7 mm/h do wysokości 500 mm. Przekroczenie wymiarów rzutu poziomego przedmiotu 350 x 500 mm powoduje pocięcie modelu na części. Sklejenie i obróbka wykańczająca jest zada-niem operatora.

51. Tolocko N.K. i in.: Poluchenie izdelij iz poroshkovykh materialov s peremennym

poperechnym secheniem metodom lazernogo selektivnogo poslojnogo spekanija. Otrzymywanie elementów z materiałów proszkowych o zmiennym przekroju po-przecznym metodą selektywnego laserowego spiekania kolejnych warstw. Fiz.-Khim.Obr.Mater., 1996, nr 4, s. 118-121. Metoda szybkiego prototypowania metodą selektywnego laminowanego spiekania laserowego mieszanin proszków metalowo-polimerowych. Poddano analizie zało-żenia procesu laserowego selektywnego spiekania warstwa po warstwie, w tym w zależności od kąta nachylenia ścian.

52. Valli G.: Di piu' e meglio con gli elettrodi per elettroerosione. Zalety nowych elek-

trod do obróbki elektroerozyjnej. Macchine, 1996, t. 51, nr 10/11/12, s. 39-40. System szybkiego wytwarzania elektrod do obróbki elektroerozyjnej, oparty na koncepcji szybkiego prototypowania opracowany na Uniwesytecie w Teksasie. Zastosowano metodę SLS (selektywne spiekanie za pomocą lasera). Materiałem elektrody był dwuborek cyrkonu (odznaczający się zarówno właściwościami ce-ramiki, jak i metalu) w połączeniu z miedzią ZrB2/Cu. Opisano zastosowane urzą-dzenie Sinterstation DTM 2000.

53. Westkämper E. i in.: Qualitätsmanagement im Rapid Prototyping. Zarządzanie

jakością w procesie szybkiego prototypowania. ZWF, 1996, t. 91, nr 12, s. 616-619. Celem planowania i sterowania jakością w procesie szybkiego prototypowania jest takie pokierowanie procesem, aby uzyskać produkt wysokiej jakości przy minimalnych nakładach i w krótkim czasie. Służą temu metody pozwalające ustalać powiązania między wymaganiami jakościowymi produktu końcowego, a cechami odpowiedniego prototypu (np. wirtualnego, funkcjonalnego) dla danej grupy właściwości użytkowych, z uwzględnieniem czynników czasu i kosztów.

13

54. Wijers J.L.C.: Gleich zwei neue Rapid-Prototyping-Verfahren. Mit Rapid Proto-

typing die Vormarktphase verkürzen. Dwie nowe metody szybkiego prototypowa-nia. Skrócenie fazy opracowania produktu dzięki metodom szybkiego prototypo-wania. Tech.Rdsch., 1996, t. 88, nr 33, s. 36-40. Japońska metoda szybkiego prototypowania KIRA polega na budowaniu lamina-towego modelu z warstw papieru klejonych i odpowiednio przykrawanych. KIRA Solid Center KSC50 jest urządzeniem do wytwarzania modeli przestrzennych (3D) wzorowanym na kopiarce przemysłowej. Przykłady wykorzystania modeli uzyskanych metodą szybkiego prototypowania. Inną metodą jest budowanie mo-delu przez natryskiwanie materiału kroplami. Piezoelektryczna dysza pobudzana elektrycznie nanosi na model stopiony materiał kroplami o wymiarach 75 μm.

55. Capes P.: Make it quick. Zrób to szybko.

Metalwork.Prod., 1997, t. 141, nr 11, s. S20-S21. Dzięki nowoczesnym technikom komputerowym oraz układom sterowania CNC na początku lat 80. możliwe stało się wprowadzenie metod tzw. szybkiego prototypowania (RP). Przedstawiono krótkie charakterystyki wybranych metod RP, tj. stereolitografii, selektywnego spiekania laserowego oraz warstwowego tworzenia obiektu przez nakładanie kolejnych warstw specjalnego papieru lub tworzywa. Przeanalizowano efektywność opisanych metod i podano praktyczne przykłady ich zastosowania. Coraz powszechniejsza jest praktyka zamawiania modeli (prototypów) w wyspecjalizowanych firmach z wykorzystaniem sieci Internet. Firmy wykonujące modele stają się ekspertami w zakresie RP.

56. Conley J.G., Marcus H.L.: Rapid prototyping and solid free form fabrication.

Szybkie prototypowanie i wytwarzanie za pomocą modeli kształtowych. Trans.ASME, J.of Manuf..Sc.a.Eng., 1997, t. 119, nr 4(B), s. 811-816. Przegląd badań i informacji handlowych nt. szybkiego prototypowania. Uwzględniono pomocnicze metody wytwarzania z wykorzystaniem litych modeli kształtowych (Solid Free Form Fabrication - SFF). Przedstawiono zastosowanie tej technologii w warunkach produkcji zintegrowanej komputerowo, omówiono tendencje rozwojowe w tej dziedzinie. Omówiono systemy SFF w USA, obejmujące stereolitografię, zestalające utwardzanie podłoża (SGC), selektywne spiekanie za pomocą lasera (SLS), wytłoczne osadzanie stopionego materiału (FDM), warstwowe wytwarzania przedmiotów (LOM).

57. Corban M., Gillar J.: Rapid Prototyping: Werkzeug für die schnelle

Produktentwicklung. Funktionelle Prototypen entstehen im Schnellverfahren aus 3D-CAD-Daten. Szybkie prototypowanie: narzędzie do szybkiego opracowania produktu. Szybki sposób wykonania prototypów do badania funkcji na bazie danych 3D-CAD. Ind.Anz., 1997, t. 119, nr 47/48, s. 52-55. Metodę szybkiego wytwarzania modelu należy dostosować do funkcji, które ma spełniać model. Modele demonstracyjne wykonywane są z tworzyw sztucznych (termopolimery) w urządzeniach opartych na zasadzie drukarki atramentowej. Ocenę geometrii modelu umożliwiają prototypy otrzymywane znanymi technikami RP. Do oceny własności użytkowych prototypów produktów seryjnych korzysta się z modeli otrzymanych np. na drodze stereolitografii.

14

58. Coremans A. i in.: Laserstrahlsintern von Metallpulvern. Spiekanie proszków me-

tali przy użyciu strumienia lasera. Europ.Lasermarkt, 1997, s. 28, 30, 32-33. Przykład zastosowania techniki laserowej do wytwarzania prototypów elementów o wysokiej dokładności wymiarowej ze spiekanych proszków. Jest to jedna z me-tod szybkiego wykonywania prototypów, pozwalająca na uzyskiwanie dok-ładności wymiarowej rzędu 0,15% dzięki specjalnemu prowadzeniu wiązki laserowej, składającej się ze strumienia centralnego i otaczających go mniejszych strumieni. Ruch wiązki może być programowany i sterowany komputerem. Oddziaływanie wiązki laserowej wykorzystywane jest do sporządzania na drodze spiekania z proszków prototypów nawet bardzo złożonych elementów, trudnych do wytworzenia metodą konwencjonalnej metalurgii proszków.

59. Dürr H., Kaschka U., Zeidler H.: Rapid Prototyping oder konventionell?

Entscheidungsunterstützung im Werkzeug- und Formenbau. Metodą szybkiego prototypowania czy konwencjonalnie? Wspomaganie procesów decyzyjnych w produkcji narzędzi i form. VDI-Z, 1997, nr spec. V, s. 22-25. Omówiono metody doboru i oceny procesów składających się na wytwarzanie modeli, narzędzi i form. Uwzględniono następujące kryteria: jakość wyrobu, czas wykonania, koszty i wpływ na środowisko. Dwustopniowa strategia wspomagania procesów decyzyjnych polega na zaplanowaniu w ogólnych zarysach części przewidywanych do produkcji, podporządkowanie im określonych technologii i sprawdzenie przydatności generatywnych metod wytwarzania (Rapid Prototyping). Etap drugi przewiduje dobór i ocenę łańcuchów procesowych.

60. Dürr H., Pilz R., Nuri Saad Elyasir: Senkerodierelektroden aus Metallpulver

selektiv lasergesintert. Selektywne spiekanie laserowe z proszków metali elektrod do drążenia elektroerozyjnego. Maschine, 1997, t. 51, nr 10/11, s. 20-24. Zastosowanie metody selektywnego spiekania laserowego proszku metali do wytwarzania elektrod o kształtach prostych i skomplikowanych, przeznaczonych do drążenia elektroerozyjnego. Na podstawie danych 3D-CAD elektrody nanoszone są warstwowo i spiekane pod wpływem wiązki laserowej. W przedstawionych doświadczeniach wykorzystano urządzenie laserowe EOSINT-M160 oraz mieszankę proszkową brązu, niklu i fosforynu miedzi. Przeprowadzono badania wpływu materiału do spiekania i technologii spiekania na jakość wykonywanego prototypu (Rapid Tooling).

61. Fecht N.: Rapid Prototyping etabliert sich als Alltags-Werkzeug. Der Traum von

werkzeuglosen Modellen nimmt konkrete Formen an. Rapid Prototyping jako narzędzie w codziennej praktyce produkcyjnej. Marzenie o wykonywaniu modeli bez użycia narzędzi przybiera konkretne kształty. Ind.Anz., 1997, t. 119, nr 20, s. 30-33. Warunkiem efektywnego stosowania metod szybkiego wykonywania prototypów jest posiadanie zaplecza komputerowego i konstruktorów wyspecjalizowanych w projektowaniu 3D-CAD, warsztatu do wykańczającej obróbki modeli oraz systemu neutralizacji i usuwania pozostałości materiałów do wykonywania modeli. Do sporządzania modeli poglądowych stosuje się metodę stereolitografii, wytłocznego osadzania stopionego materiału oraz wytwarzanie strumieniem balistycznych kropli materiału.

15

62. Furutani K., Enami T., Mohri N.: Three-dimensional shaping by dot-matrix

electrical discharge machining. Przestrzenne kształtowanie metodą punktowej obróbki elektroerozyjnej. Prec.Eng., 1997, t. 21, nr 2/3, s. 65-71. Charakterystyka nowej metody szybkiego prototypowania (RP), tzw. punktowej obróbki elektroerozyjnej. Kinematyka punktowej EDM jest zbliżona do kinematyki głowicy drukarki igłowej. W metodzie tej zastosowano 6 elektrod z drutu wolframowego o średnicy 300 m, rozmieszczonych szeregowo w prowadnicy zespolu obróbkowego w odległości 760 m od siebie. Elektrody są napędzane niezależnie. Zespół obróbkowy wraz z elektrodami wykonuje ruch planetarny w płaszczyźnie X-Y oraz posuwowy w osi Z (główny ruch roboczy). Opis warunków i przebiegu (etapów) obróbki.

63. Grabowiecki K., Krasucki J.: STRIM Prototyping - komputerowe wspomaganie

szybkiego wykonywania prototypów. Mechanik, 1997, t. 70, nr 5/6, s. 272-274 W procesie szybkiego prototypowania źródłem trudności jest sytuacja, gdy pier-wotną formą wyrobu jest makieta wykonana ręcznie w tworzywie, a dokumentacja konstrukcyjna jest w stosunku do niej wtórna, przy konieczności zachowania peł-nej zgodności geometrycznej. Dotyczy to m.in. narzędzi do obróbki plastycznej. Firma MATRA Datavision opracowała pakiet do komputerowego wspomagania szybkiego prototypowania. Moduły tego systemu są zintegrowane, wykorzystują wspólną bazę danych i mają wspólne jądro w postaci zaawansowanego Modelera Powierzchniowego. Dane wejściowe stanowią pliki z maszyny pomiarowej, a także modele powierzchniowe CAD z innych systemów.

64. Kai C.C., Jacob G.G.K., Mei T.: Interface between CAD and rapid prototyping

systems. Part 1: A study of existing interfaces. Part 2: LMI - an improved interface. Interfejs między systemem CAD i systemem szybkiego prototypowania. Część 1: Analiza istniejących interfejsów. Część 2: LMI - udoskonalony interfejs. Int.J.of Adv.Manuf.Technol., 1997, t. 13, nr 8, s. 566-570, 571-576. Rozważano problem przekazywana modelu CAD do systemu szybkiego prototypowania. Transformacja tego modelu w dotychczas używany format STL (stereolitografia) powoduje zniekształcenia modelu, co w konsekwencji prowadzi do niedokładnego wykonania prototypu. Zaproponowano zastosowanie innych istniejących formatów, tj. IGES, HP/GL, STEP i CT oraz nowych formatów, opracowanych w ostatnich latach: CLI, RPI, SLC i LEAF. Omówiono strukturę danych i model formatu LMI oraz porównano format LMI z formatem STL. Przedstawiono zastosowania formatu LMI.

65. Kellock B.: What's next for rapid prototyping? Co dalej z szybkim proto-

typowaniem? Mach.a.Prod.Eng., 1997, t. 155, nr 3946, s. 19-20. Stan aktualny i tendencje rozwojowe technik szybkiego wykonywania prototypów (Rapid Prototyping - RP). Zakłada się, że w przyszłości techniki RP będą stosowane nie tylko do wykonywania prototypów, lecz również w jednostkowej i małoseryjnej produkcji części zamiennych i elementów podzespołów. Podano krótkie charakterystyki nowych technik RP oraz omówiono zakresy prac rozwojowych prowadzonych w celu podniesienia jakości, dokładności i wydaj-ności szybkiego prototypowania. Omówiono techniki adaptacyjnego nakładania warstw, technikę CAL-LEM oraz wykorzystanie CAD w technikach RP.

16

66. Klocke F., Altmüller S., Wirtz H.: Zeit ist Geld - Durchgängige Prozessketten für

den Modell-, Werkzeug- und Formenbau. Czas to pieniądz - powiązane łańcuchy procesowe wykonawstwa modeli, narzędzi i form. VDI-Z, 1997, nr spec. V, s. 18-21. Szybkie prototypowanie skraca do minimum czas wykonywania prototypów i narzędzi prototypowych z korzyścią dla ich jakości, bez względu na złożoność geometrii. Omówiono możliwości wykorzystania i aktualny zakres stosowania stereolitografii, selektywnego spiekania laserowego i wytłocznego osadzania stopionego metalu. Przedstawiono proces produkcji form wtryskowych na bazie modelu CAD. Kształtowanie odporności na zużycie narzędzi i form realizuje się przez utwardzanie warstwy wierzchniej oraz powlekanie z użyciem wiązki laserowej.

67. Klocke F., Clemens U.: Verfahrenskombination aus Fräsen und Laser-

auftragschweissen zum Fertigen von Spritzgusswerkzeugen. Połączenie frezo-wania i natapiania laserowego jako metoda produkcji form wtryskowych. Maschinenmarkt, 1997, t. 103, nr 18, s. 32-34. Nowa metoda szybkiego wykonywania narzędzi (Rapid Tooling) jest połączeniem procesu natapiania laserowego i frezowania z wysokimi prędkościami. W procesie natapiania laserowego następuje stopniowe nanoszenie materiału metalicznego na powierzchnię, w kształcie zbliżonym do kształtu potrzebnego narzędzia. Proszek metalu ulega stopieniu w wiązce laserowej, a stopiony metal nanoszony jest warstwa po warstwie na powierzchnię roboczą. Następnie prototyp poddawany jest frezowaniu.

68. Krause F.L. i in.: Enhanced rapid prototyping for faster product development pro-

cesses. Ulepszone szybkie prototypowanie dla przyspieszenia procesów doskona-lenia wyrobów. CIRP Ann., 1997, t. 46, nr 1, s. 93-96. Na potrzeby optymalizacji i skracania czasu procesu wytwarzania opracowano ty-powy dla metody szybkiego prototypowania rozszerzony zestaw sześciu elemen-tów programowych. Wprowadzono moduły funkcjonalne obejmujące m.in. pla-nowanie technologiczne różnych procesów i mechanizmów, realizację poszczególnych etapów procesu wytwarzania prototypu, poprawę jakości wytwarzanego prototypu. Metody technologiczne wykorzystane w systemie: selektywne spiekanie laserowe, laserowa obróbka kształtowa, obróbka mechaniczna. Standardowe dane informacyjne oparte są na odrębnym modelu.

69. Matuszak A., Rosochowski A.: Techniki przyspieszonego wytwarzania modeli,

prototypów i wyrobów. Prz.Mechan., 1997, t. 56, nr 5, s. 20-28. Podstawowe informacje o technikach przyspieszonego wytwarzania (Rapid Proto-typing) polegającego na dekompozycji wirtualnego modelu 3D i utworzeniu mo-delu warstwowego 2D, realizowanego fizycznie w sposób automatyczny przez urządzenie produkcyjne. Omówiono przygotowanie i przesyłanie danych o kształ-cie modelu. Podano zasady przyspieszonego wytwarzania, omówiono urządzenia do realizacji metody stereolitograficznej, metody utwardzania warstwowego, lase-rowego spiekania proszków, sklejania proszków, laminowania, metody ciągłego wyciskania, natryskiwania. Porównano wymienione metody, podano ich możliwo-ści i ograniczenia oraz zakres zastosowania.

17

70. Mit Laser-Sinter-Technologien auf dem schnellsten Weg zur Marktreife. Dzięki

metodom spiekania laserowego najszybciej do dojrzałości rynkowej produktu. VDI-Z, 1997, nr spec. V, s. 32-33. Przegląd możliwości wykorzystania utwardzania (spiekania) laserowego jako jednego ze sposobów szybkiego wykonywania prototypów. W trakcie całkowicie zautomatyzowanego procesu (systemy EOSint) materiały w postaci drobno-ziarnistych proszków metali, tworzyw sztucznych, czy piasku, nanoszone warstwowo na podstawie danych CAD, poddaje się spiekaniu wiązką laserową. Materiał wyjściowy dobiera się w zależności od pożądanych cech i przeznaczenia prototypu lub modelu. Przykład zastosowania metody do wykonywania rdzeni piaskowych niezbędnych do produkcji 4-zaworowej głowicy cylindrowej w przemyśle samochodowym.

71. Mohri N. i in.: Forced discharge dispersion by dot-matrix method. Wymuszona

dyspersja wyładowań metodą punktowo-matrycową. CIRP Ann., 1997, t. 46, nr 1, s. 139-142. Wysoką jakość obrobionej powierzchni na potrzeby szybkiego wykonywania prototypów metodą obróbki elektroiskrowej zapewnić może obróbka z odpowiednią dyspersją wyładowań i ze skanowaniem ruchu elektrod drutowych, przy sterowaniu ich położeniem w czasie obróbki. Proces obróbki tą metodą jest podobny do ruchu drukarki z punktowym pisakiem. Jednostka obróbkowa opracowana do tego celu wyposażona jest w sześć niezależnie sterowanych elektrod z urządzeniami doprowadzającymi. Prąd wyładowania dostarczany jest niezależnie do każdej elektrody, tak aby można było realizować odpowiednio zróżnicowane wyładowania.

72. Moquard A.: Prototypage rapide 3D SYSTEMS, passeport pour le bureau d'étude.

Szybkie prototypowanie w firmie 3D SYSTEMS ułatwia pracę biura konstrukcyjnego. Mach.Prod., 1997, nr 671, s. 51-52. Na potrzeby szybkiego prototypowania metodą warstwowego wytwarzania przedmiotów firma 3D SYSTEMS oferuje drukarkę 3D Actua 2100. Drukarka służy do wykonywania makiet prototypu warstwowego. Głowica drukarki, uruchamiana przez sygnał elektryczny, przesuwa się w osi X nakładając kolejne warstwy tworzywa termoplastycznego Thermojet 45, które zestala się w ciągu kilku sekund. Drukarka połączona jest z systemem CAD. W wyniku procesu warstwowego wytwarzania przedmiotów otrzymuje się prototyp o maksymalnych wymiarach 25 x 20 x 20 cm. Opisano wykorzystanie powyższej metody w firmie Keltool wytwarzającej formy.

73. Moquard A.: Prototypage rapide par frittage laser du poudre métallique. Szybkie

prototypowanie metodą laserowego spiekania proszku metalu. Mach.Prod., 1997, nr 671, s. 49-50. Firma EOS wytwarza urządzenia do szybkiego prototypowania metodą stereolitografii laserowej i spiekania laserowego. Oprócz urządzeń do spiekania polimerów (EOSINT P 350) i piasku na formy piaskowe (EOSINT S) firma oferuje urządzenie EOSINT M 250 do spiekania proszków metali, wyposażone w laser CO2 o mocy 200 W. Jako tworzywa do spiekania używa się mieszaniny na bazie brązu (patent fińskiej firmy Electrolux Rapid Development). Spiekanie metodą DLMS (bezpośrednie spiekanie laserowe metalu) odbywa się w temperaturze otoczenia. EOSINT M 250 wykonuje prototypy o wymiarach nie przekraczających 250 x 250 x 150 mm.

18

74. Prototype tooling for aluminium die casting. Przygotowywanie prototypów oprzy-

rządowania przeznaczonego do ciśnieniowego odlewania części aluminiowych. Prec.Toolm., 1997, t. 15, nr 5, s. 18, 20. Omówiono zasady szybkiej metody produkcji 3-wymiarowych części metalowych bezpośrednio na podstawie danych CAD z wykorzystaniem selektywnego spieka-nia laserowego (SLS). Przedstawiono przebieg operacji przy produkcji matryc w firmie Vaillant oraz przebieg i wyniki odlewania ciśnieniowego części aluminio-wych za pomocą matryc uzyskanych w wyniku procesu Rapid Tool.

75. Prototypen-Produktion für Europa. Die Praxis eines Service-Unternehmens für die

Prototypen-Produktion. Wytwarzanie prototypów o zasięgu europejskim. Z praktyki przedsiębiorstwa usługowego wytwarzającego prototypy. Masch.u.Werkz., 1997, t. 98, nr 11, s. 24-26. Informacja o doświadczeniach firmy Schneider Prototyping, specjalizującej się w wykonywaniu modeli i prototypów metodą stereolitografii w różnych wariantach, przy udziale tworzyw sztucznych albo metali lekkich. Czas wykonania (np. prototypu technicznego skrzyni biegów do samochodów firmy Volkswagen) wynosi 5 tygodni. Przedstawiono proces zestalającego utwardzania podłoża z zastosowaniem urządzeń Cubital. Podstawowym warunkiem roz-poczęcia produkcji prototypów jest posiadanie bazy danych CAD. Metody szybkiego prototypowania stosowane w firmie Schneider.

76. Schock J.: Quickly formed. Szybkie kształtowanie matryc.

EPE, 1997, t. 21, August, s. S16-S18. Podano uwagi dotyczące stosowania technologii HSC do produkcji form i matryc. Użycie łożysk hybrydowych i złączy HSK oraz chłodzenie mieszanką olej-powietrze pozwala uzyskać prędkości wrzecion rzędu 40.000 obr/min. Przy średnicy freza do ok. 20 mm zaleca się posuw 0,05 do 0,2 mm/ząb. Obrabiarki HSC muszą być sterowane adaptacyjnie i powinny dysponować możliwością szybkiego przetwarzania danych NC oraz łącznością z systemami CAD/CAM. Podano typowe parametry obróbki szybkościowej aluminium, miedzi i stali oraz przykłady skrócenia czasu obróbki prototypów dzięki zastosowaniu HSC. Możliwości precyzyjnego frezowania HSC twardych materiałów zamiast obróbki elektroerozyjnej.

77. Oczoś K.E.: Rapid prototyping - znaczenie, charakterystyka metod i możliwości.

Mechanik, 1997, t. 70, nr 10, s. 441-452. Dokonano przeglądu praktycznie stosowanych metod szybkiego wykonywania prototypów (RP - ang. Rapid Prototyping) przy zachowaniu minimalnych kosztów. Scharakteryzowano następujące metody RP: stereolitografię (SL), zestalające utwardzanie podłoża (SGC), selektywne scalanie laserowe (SLS), wytłoczne osadzanie stopionego materiału (FDM), warstwowe wytwarzanie przedmiotów (LOM), selektywne zlepianie przedmiotów warstwowych prasowaniem na gorąco (SAHP), wytwarzanie strumieniem balistycznych kropli materiału (BPM), dwumateriałowe wytwarzanie kroplami balistycznymi (MM3DP), scalanie proszku strumieniem kropli spoiwa (TDP). Podano sposób powstawania prototypu, wybrane parametry.

19

78. Rüsing E.: Mit Stereolithographie-Urmodellen schnell zu Prototypen. Szybkie wy-konywanie prototypów z wykorzystaniem wzorców uzyskanych metodą stereolito-grafii. Maschinenmarkt, 1997, t. 103, nr 7, s. 26-29. Na przykładzie oferty firmy Schneider Prototyping przedstawiono proces tworze-nia wzorców metodą polimeryzacji warstwa po warstwie, z wykorzystaniem tzw. zestalającego utwardzania podłoża (Solider) aż do uzyskania metalowych odle-wów prototypów. Warunkiem szybkiego prototypowania metodą stereolitografii jest dysponowanie trójwymiarowym modelem CAD. Metoda zapewnia precyzyjne wykonywanie grubościennych i masywnych części maszyn.

79. Solving RP problems with reverse engineering. Rozwiązywanie problemów szyb-

kiego prototypowania za pomocą technologii rewersyjnej. Prec.Toolm., 1997, t. 15, nr 5, s. 16. W stosowanej ostatnio często technologii rewersyjnej, w której nie istnieje ko-nieczność wykonywania rysunków wymiarowych, powstają trudności przy spraw-dzaniu prawidłowości wykonanej części. Omówiono model stereolitograficzny części na podstawie trójwymiarowego monolitycznego zbioru danych. Po pocięciu modelu na bardzo cienkie plastry uzyskuje się precyzyjną mapę danych obrabianej części. Przykłady wdrażania technologii rewersyjnej.

80. Song Y.A.: Experimental study of the basic process mechanism for direct

selective laser sintering of low-melting metallic powder. Badania doświadczalne podstawowego mechanizmu procesu bezpośredniego selektywnego spiekania laserowego niskotopliwych proszków metalicznych.. CIRP Ann., 1997, t. 46, nr 1, s. 127-130. Wyniki prób stosowania w technice szybkiego wytwarzania prototypów metodą bezpośredniego laserowego spiekania proszków metali niskotopliwyych, w miejsce dotychczas używanych proszków polimerowych. Przedstawiono warunki prób selektywnego spiekania laserowego proszku brązu, bez udziału składnika polimerowego. Badano wpływ takich parametrów, jak moc wiązki laserowej, szybkość skanowania i odległość źródła od powierzchni na własności materiału.

81. Teile aus Daten. Fertigen im Büro. Tworzenie części na podstawie danych. Pro-

dukcja w biurze. Masch.u.Werkz., 1997, t. 98, nr 4, s. 56-57. Urządzenie FDM 1650 do szybkiego prototypowania. W głowicy urządzenia umieszczono niewielką wytłaczarkę, która przez dysze nanosi w płaszczyźnie X-Y warstwy tworzywa o grubości 0,05 do 0,7 mm i szerokości 0,3 do 2,5 mm, o wy-miarach umożliwiających zainstalowanie go w biurze konstrukcyjnym. Urządze-niem steruje stacja robocza z systemem Unix lub komputer PC z systemem Windows NT.

82. Viele Wege führen... zum ersten Stück. Verfahren und Firmen für die

Prototypenproduktion. Wiele metod prowadzi do opracowania prototypu wyrobu. Technologie i firmy realizujące produkcję prototypów. Masch.u.Werkz., 1997, t. 98, nr 11, s. E10-E12. Szybkie prototypowanie (Rapid Prototyping) stosuje się do wykonywania modeli wyrobów, a nawet w fazie opracowywania koncepcji i konstrukcji. Podano adresy 22 firm zajmujących się prototypowaniem. Modele 3D detali wykonuje się bezpośrednio na podstawie danych CAD. Do wykonywania modeli służą tworzywa syntetyczne, metale i odlewy z aluminium. Jedna z metod tworzenia prototypu funkcjonalnego polega na obróbce skrawaniem cienkich płyt, z których składa się trójwymiarowy model. Zestawienie metod szybkiego prototypowania.

20

83. Wijers J.L.C.: Stand der Technik und Perspektiven. Rapid Prototyping übernimmt

strategische Bedeutung. Stan technologii i perspektywy. Rapid Prototyping zyskuje znaczenie strategiczne. Tech.Rdsch., 1997, t. 89, nr 39/40, s. 20-24, 26. Zestawienie i charakterystyka metod szybkiego prototypowania oraz producentów odpowiednich urządzeń. Są to metody generatywne, polegające na nanoszeniu materiału na bazie CAD (3D), zamiast jego usuwania. Urządzenia do wytwarzania modeli, prototypów i części do celów testowych podzielono na uniwersalne, produkcyjne i tzw. niskonakładowe drugiej generacji (Concept Modelers) do wykonywania modeli w krótkim czasie na potrzeby projektowania, weryfikacji CAD, ułatwiające sporządzanie ofert (np. drukarki trójwymiarowe).

84. Zawistowski T.: Stereolitografia - modelowanie laserowe.

Mechanik, 1997, t. 70, nr 10, s. 473-475. Charakterystyka stereolitografii - metody umożliwiającej szybkie wykonywanie prototypów wyrobów. Podano historię powstania i rozwoju stereolitografii. Omówiono zasady działania i budowy urządzeń stosowanych w stereolitografii, podstawy teorii utwardzania żywic stosowanych jako materiały do budowy modeli stereolitograficznych oraz przykłady zastosowania. Stereolitografia polega na budowaniu modelu poprzez utwardzanie kolejnych warstw (materiałem utwardzanym jest płynna żywica) promieniem lasera skanującego powierzchnię żywicy w miejscach powstawania kolejnych warstw. Etapy stereolitografii: projektowanie CAD wyrobu, przygotowanie wirtualne modelu, budowa modelu i jego wykończenie.

85. Abe F. i in.: Direct manufacturing of metallic model by laser rapid prototyping.

Bezpośrednie wytwarzanie modelu metalowego metodą szybkiego prototypowania za pomocą lasera. Int.J.of Japan Soc.Prec.Eng., 1998, t. 32, nr 3, s. 221-222. Opis metody szybkiego prototypowania do wykonywania modeli z metalu, opartej na topieniu proszku metalu w bardzo małej strefie. Na podstawie badań różnych metali stwierdzono, że najbardziej przydatny do opisanych zastosowań jest sproszkowany stop niklu. W celu określenia optymalnych warunków topienia za-stosowano MES do obliczeń rozkładu temperatury w proszku.

86. Aronson R.B.: Toolmaking through rapid prototyping. Wytwarzanie narzędzi

z zastosowaniem szybkiego prototypowania. Manuf.Eng., 1998, t. 121, nr 5, s. 52-54, 56. Podano historię i definicję szybkiego prototypowania (RP). W ramach szybkiego wykonywania prototypów narzędzi (Rapid Tooling) wykonuje się prototypy zwane "miękkim oprzyrządowaniem" (soft tooling) powstające w wyniku wulkanizacji materiałów w temperaturze pokojowej (RTV) i stosowane do wytwarzania niewielkiej liczby części, prototypy zwane "oprzyrządowaniem pomostowym" (bridge tooling) do produkcji kilku tysięcy części i tzw. "oprzyrządowanie twarde" przeznaczone do generowania rzeczywistych narzędzi produkcyjnych. Podano przykłady różnych sposobów wytwarzania prototypów zaprojektowanych z zastosowaniem systemu CAD.

21

87. Caduff G., Winkler R., Zust R.: Schnelle Fertigungsverfahren okologieorientiert beurteilen. Vergleich von Selektivem Lasersintern und HSC-Bearbeitung für das Rapid Tooling. Ocena szybkich metod wytwarzania pod względem ekologicznym. Porównanie selektywnego spiekania laserem i obróbki HSC jako metod szybkiego wykonywania narzędzi. VDI-Z, 1998, nr spec. VI, s. 26-28. W ramach prac nad przystosowaniem generatywnych metod wytwarzania (war-stwowe nanoszenie materiału) dokonano wstępnej oceny walorów ekologicznych tych metod. Sposób oceny pozwala na systematyczne identyfikowanie słabych punktów metod generatywnych. Przykład wykonywania narzędzi do form wtryskowych z tworzyw sztucznych. Porównanie oddziaływania na środowisko technologii selektywnego spiekania laserowego (SLS) i frezowania HSC.

88. Chin K.-S.: Implementation of rapid prototyping technology - a Hong Kong manu-

facturing industry's perspective. Wdrażanie technologii szybkiego prototypowania - perspektywy przemysłu Hongkongu. Int.J.of Adv.Manuf.Technol., 1998, t. 14, nr 8, s. 570-579. Omówiono zasady szybkiego prototypowania (RP) jako technologii komputero-wego tworzenia elementów 3D. W tabeli zestawiono najczęściej stosowane sys-temy RP. Opisano system RP wykorzystywany w Centrum Technologii RP w Hongkongu oraz posiadaną przez to centrum sieć komputerową. Podano czynniki związane z zarządzaniem, finansami, technologią i organizacją implementacji RP.

89. Cho U., Wood K.L., Crawford R.H.: Online functional testing with rapid prototy-

pes: a novel empirical similarity method. Bezpośrednie testy funkcjonalne ele-mentów wykonanych metodami szybkiego prototypowania: nowa empiryczna metoda podobieństwa. Rapid Prototyp.Journ., 1998, t. 4, nr 3, s. 128-138. Opracowano nową metodę testowania, w której prototyp jest rozpatrywany jako fizyczna jednostka o takich samych cechach geometrycznych, jak rzeczywisty wy-rób. W metodzie tej wykorzystywane są zależności między cechami pary wzor-ców: wyrobu i modelu prototypowego, przy czym wzorzec wyrobu wykonany jest w taki sam sposób, jak wyrób rzeczywisty, a wzorzec modelu prototypowego - metodą szybkiego prototypowania. Podano wyniki testów.

90. Chua C.K. i in.: Rapid prototyping assisted surgery planning. Planowanie zabie-

gów chirurgicznych wspomagane szybkim prototypowaniem. Int.J.of Adv.Manuf.Technol., 1998, t. 14, nr 9, s. 624-630. Opisano zastosowanie technologii szybkiego prototypowania (RP) w medycynie, zwłaszcza w planowaniu zabiegów chirurgicznych. Podano procedury przekształ-cania danych zgromadzonych podczas skanowania ciała pacjenta na tomografie w użyteczny model. Opisano systemy SLA, SGC, LOM służące tworzeniu modeli. Sformułowano wymagania względem systemów RP stosowanych w chirurgii.

91. Chua C.K., Chew T.N., Eu K.H.: Integrating rapid prototyping and tooling with

vacuum casting for connectors. Integracja szybkiego prototypowania i szybkiego wykonywania oprzyrządowania za pomocą niskociśnieniowego odlewania, na po-trzeby produkcji łączników. Int.J.of Adv.Manuf.Technol., 1998, t. 14, nr 9, s. 617-623. Przedstawiono nową technologię szybkiego prototypowania opartą na połączeniu metody stereolitograficznej (SLA) z systemem odlewania niskociśnieniowego części z poliuretanu. Omówiono 3 sposoby wykonywania form odlewniczych do produkcji łączników dla przemysłu telekomunikacyjnego: szybkie modelowanie, szybkie wykonywanie formy w aparaturze SLA i podejście hybrydowe.

22

92. Chua C.K., Chou S.M., Wong T.S.: A study of the state-of-the-art rapid

prototyping technologies. Analiza stanu technologii szybkiego prototypowania. Int.J.of Adv.Manuf.Technol., 1998, t. 14, nr 2, s. 146-152. Opisano aktualne osiągnięcia w technologii szybkiego prototypowania. Dokonano klasyfikacji metod szybkiego prototypowania (stereolitografia, zestalanie laserowe, wytwarzanie przedmiotów warstwowych). Przedstawiono poszczególne metody oraz podano analityczne zależności na obliczanie wartości parametrów charakterystycznych dla danej metody, jak np. energia właściwa, temperatura. Wymieniono zalety i wady dotychczas stosowanych metod, w tym osiąganą chropowatość powierzchni. Przewiduje się, że w przyszłości najszersze zastosowanie będą miały metody hybrydowe.

93. Dąbrowski M.: Metody szybkiego wykonywania prototypów.

Mechanik, 1998, t. 71, nr 12, s. 730-731. Firma Stratasys oferuje trzy maszyny do szybkiego wykonywania prototypów. W maszynie FDM 2000 formowanie obiektu odbywa się na podstawie danych geometrycznych z systemu CAD za pomocą sterowanej głowicy termicznej, nakładającej warstwowo termoplastyczny materiał. W maszynie FDM Quantum zastosowano elektromagnetycznie sterowany w osiach X, Y ruch zespołu głowic dozujących. Takie sterowanie wyeliminowało konieczność stosowania mechanicznych elementów napędowych, zapewniając większą precyzję i niezawodność funkcjonowania. Trzecią maszyną jest drukarka 3D Genisys wykorzystująca poliester podawany ze specjalnych kaset. Elementy obiektu budowane są na termicznie kontrolowanej płycie.

94. Die Zukunft - heute schon in der Hand. Neuheiten, Neuigkeiten und Newcomer.

Przyszłość już w ręce. Nowości i nowinki. Masch.u.Werkz., 1998, t. 99, nr 11, s. E2-E4. Przegląd najnowszych metod i materiałów stosowanych do szybkiego prototypowania, głównie z krajów niemieckojęzycznych. Technologiami dominującymi pozostaje w dalszym ciągu stereolitografia i selektywne spiekania laserowe. Metoda "Spin-Casting” umożliwia wykonywanie części ze stopów cynku i aluroplastów. Model pierwotny tworzy się metodą STL lub SLS i po zatopieniu w materiał przypominający kauczuk poddaje się go wulkanizacji. Po utwardzeniu właściwy materiał wlewa się w ośrodek obracającego się narzędzia (odlewanie odśrodkowe). Do wykonywania części metalowych opracowano metodę obróbki aluminium w kokilach i formach na odlewy ciśnieniowe.

95. Eschl J. i in.: Breites Spektrum. Die Anzahl der Werkstoffe für Rapid Prototyping

hat enorm zugenommen. Ogromny wybór. Ilość materiałów na potrzeby "Rapid Prototyping" gwałtownie wzrasta. Maschinenmarkt, 1998, t. 104, nr 48, s. 94-98. Wymagania w stosunku do prototypu określają w pierwszym rzędzie wybór metody i materiału prototypowania. W modelach poglądowych i prototypach geometrii materiał pełni funkcję podrzędną, warunkiem istotnym z punktu widzenia podkreślenia niektórych cech jest możliwość lakierowania. Prototypy tzw. funkcjonalne należy wykonywać z materiału o własnościach zbliżonych do materiału, z którego wykonywany będzie produkt seryjny, a prototypy techniczne - z materiału o własnościach identycznych. Przegląd materiałów.

23

96. Fili W.: Viel beschworen, aber wahr: Fertigungstechnik macht zweiten

Entwicklungssprung. Parallelkinematiken und generative Verfahren vervielfachen das Tempo. Wiele obietnic stało się rzeczywistością: duży skok w rozwoju technologii. Równoległe układy kinematyczne i generatywne metody proto-typowania wielokrotnie zwiększają tempo prac. Ind.Anz., 1998, t. 120, nr 40, s. 62-63. Przedstawiono najnowsze technologie obróbki metali oraz koncepcje obrabiarek. Zaproponowano metodę prototypowania stanowiącą rozwiązanie pośrednie między metodami generatywnymi a obróbką skrawaniem, polegającą na wielokrotnym natapianiu laserowym, frezowaniu i obróbce dokładnej. Uzyskana tą drogą twardość materiału, z którego wykonano model, wynosi ok. 50 HRC. Przewiduje się ograniczenie operacji drążenia na rzecz frezowania HSC

97. Gray R.W. IV, Baird D.G., Bohn J.H.: Effects of processing conditions on short

TLCP fiber reinforced FDM parts. Wpływ warunków przetwarzania termoplas-tycznych polimerów (TLCP) wzmacnianych włóknami na własności elementów wykonywanych metodą osadzania warstwowego (FDM). Rapid Prototyp.Journ., 1998, t. 4, nr 1, s. 14-25. Badania nad nową klasą materiałów do szybkiego wykonywania prototypów me-todą FDM (termotropowymi ciekłymi polimerami krystalicznymi wzmacnianymi włóknami), charakteryzującymi się lepszymi własnościami wytrzymałościowymi niż materiały stosowane dotychczas. Zalety nowych materiałów.

98. Hildebrand P. i in.: Laser für direkte Formgebung. Keine Umwege. Laser nadaje

kształt w sposób bezpośredni. Bez "objazdów". Laser, 1998, nr 3, s. 40-41. Metoda Lasercave służy do obróbki kształtowej form i matryc kuźniczych - laser pozwala na wyeliminowanie wielu kosztownych operacji. Gęstość mocy zogniskowanej wiązki laserowej ponad 2000 W/mm wywołuje wzrost temperatury obrabianej stali do ponad 2500

oC. Obróbką laserową można zastąpić

drążenie i frezowanie stali, a także - w zależności od wymagań względem obrobionej powierzchni - uzupełnić ją drążeniem lub frezowaniem. Programy NC na użytek Lasercave generowane są w oparciu o dane CAD w tzw. formacie stereolitograficznym. Lasercave stosuje się do obróbki stali, ceramiki azotkowo-krzemowej, wytwarzania prototypów narzędzi (Rapid Tooling).

99. Karapalis N.P., Griethuysen J.-P.S. [van], Glardon R.: Direct rapid tooling:

a review of current research. Bezpośrednie szybkie wytwarzanie oprzyrządowania produkcyjnego: stan badań. Rapid Prototyp.Journ., 1998, t. 4, nr 2, s. 77-89. Aktualne metody szybkiego prototypowania adaptowane są do bezpośredniego, szybkiego wytwarzania oprzyrządowania produkcyjnego lub do produkcji wyrobów w małych seriach (tzw. technologia DRT). Scharakteryzowano następujące metody DRT: metodę lokalnego spajania poprzez topienie wiązką laserową sproszkowanego materiału (SLS); metodę laserowego formowania sproszkowanego metalu w ogniskowej wiązki laserowej (LG); metodę przestrzennego drukowania 3DP. Przeanalizowano czynniki ograniczające zastosowanie technik DRT.

24

100. Kellock B.: Rapid prototyping - a core process. Szybkie wykonywanie prototypów

- podstawowy proces. Mach.a.Prod.Eng., 1998, t. 156, nr 3973, s. 23-24. Przykład szybkiego wykonywania prototypowych elementów o skomplikowanych kształtach w firmie WGC (USA) pracującej na potrzeby przemysłu lotniczego, energetycznego, stoczniowego itp. W celu zwiększenia konkurencyjności i przyspieszenia prac nad wdrożeniem nowych systemów sterowania turbin gazowych firma WGC zainwestowała w urządzenia do szybkiego generowania prototypów i modeli na podstawie danych CAD otrzymywanych od klienta. Podano wybrane dane techniczne i możliwości użytkowe urządzeń do warstwowego wytwarzania modeli z zastosowaniem arkuszy papieru (LOM) i do selektywnego spiekania laserowego (SLS).

101. Kim J.Y. i in.: Efficient calculation of trapped volumes in the layered manufac-

turing process. Efektywne obliczanie zamkniętych objętości materiału w procesie wytwarzania warstwa po warstwie. Int.J.of Adv.Manuf.Technol., 1998, t. 14, nr 12, s. 882-888. Opisano metodę identyfikacji i obliczania zamkniętych objętości materiału bez-pośrednio z modelu bryłowego części wytworzonej w procesie RP. Każdą obję-tość reprezentują tzw. elementy objętościowe (ang. voxel representation). Podano efektywny algorytm wyznaczania kierunku nakładania warstw, przy którym zam-knięte objętości materiału osiągają minimum.

102. Klocke F., Clemens U.: Laserem i frezem. Modelowanie geometrii form

wtryskowych. Maschinenmarkt, Mag.Przem., 1998, nr 1, s. 46-48. Modelowanie geometrii form wtryskowych poprzez odwzorowanie ich kształtu w metalu pozwoli w niedalekiej przyszłości na szybkie wykonywanie prototypów w sposób zautomatyzowany. Do tego celu opracowano metodę Controlled Metal Build Up (CMB), stanowiącą połączenia laserowego napawania z frezowaniem szybkościowym. W metodzie CMB po każdym nałożeniu (napawaniu) warstwy metalu następują dwa zabiegi frezowania: w czasie pierwszego wyrównywana jest napawana powierzchnia, w drugim zabiegu napawanej warstwie metalu nadaje się ostrość krawędzi i zapewnia dokładność zarysu. Zakres zastosowania metody CMB.

103. Klocke F., Wagner C.: Rapid Tooling - Das Werkzeug für die schnelle

Produktentwicklung. Rapid Tooling - metoda szybkiego opracowania nowego wyrobu. VDI-Z, 1998, nr spec. VI, s. 22-24. Rapid Tooling to metody szybkiego wykonywania narzędzi specjalnych przeznaczonych do produkcji serii prototypowych, np. selektywne spiekanie warstw proszków metali laserem sterowanym danymi z CAD (wykonywanie formy wtryskowej). Czas wykonania form tą metodą jest 5-krotnie krótszy niż czas produkcji form metodami tradycyjnymi. Powierzchnia formy wtryskowej, wykonanej opisanym sposobem, wymaga zazwyczaj jeszcze pewnych zabiegów mających na celu zmniejszenie chropowatości. Przedstawiono etapy łańcucha procesowego, którego celem jest szybkie wytwarzanie narzędzi prototypowych. Wskazano możliwości optymalizacji.

25

104. Kruth J.P., Leu M.C., Nakagawa T.: Progress in additive manufacturing and rapid

prototyping. Postępy w przyrostowym wytwarzaniu i szybkim prototypowaniu. Ann.CIRP, 1998, t. 47, nr 2, s. 525-540. Podsumowanie 10-letnich prac w zakresie wykorzystania zjawisk fizycznych i chemicznych do przyrostowego wytwarzania i szybkiego wykonywania prototypów z zastosowaniem wiązki laserowej, protonowej, systemów litograficznych itp. Dwie zasadnicze wersje technologii wytwarzania modeli to techniki warstwowe i chemiczno-objętościowe. Bliżej omówiono techniki drukarskie i selektywne spiekanie laserowe. Do wykonywania modeli i prototypów stosuje się tworzywa polimerowe, a ostatnio kompozytowe mieszanki metaliczne i ceramiczne. Nowe koncepcje to np. laserowe osadzanie z fazy gazowej technikami SALD i SALDVI.

105. Kunieda M., Katoh R., Mori Y.: Rapid prototyping by selective electrodeposition

using electrolyte jet. Szybkie prototypowanie przy użyciu selektywnego osadzania elektrolitycznego. Ann.CIRP, 1998, t. 47, nr 1, s. 161-164. Proces selektywnego osadzania metalu na drodze elektroosadzania z elektrolitu przy użyciu tzw. działka elektrolitycznego zaproponowano jako jedną z technik szybkiego prototypowania. Omówiono koncepcję metody i zbudowano stanowisko doświadczalne. Wstępne badania pozwoliły zdefiniować wymagane warunki prądowe (zwłaszcza gęstość prądu w strefie działania działka), opracować elektrolit dla wytwarzania elementów miedzianych (najkorzystniejszy okazał się azotan miedziowy) i określić wpływ temperatury elektrolitu oraz szczegóły konstrukcyjne końcówek roboczych.

106. Lam T.W. i in.: Octree reinforced thin shell objects rapid prototyping by fused

deposition modelling. Szybkie prototypowanie cienkościennych przedmiotów o wzmocnionej strukturze metodą osadzania stopionego materiału. Int.J.of Adv.Manuf.Technol., 1998, t. 14, nr 9, s. 631-636. Zaproponowano metodę modelowania cienkościennych przedmiotów o wzmoc-nionej strukturze na potrzeby szybkiego prototypowania. W procesie tworzenia modelu jego część wewnętrzną dzieli się na oktanty, które są następnie usuwane w procesie szybkiego prototypowania metodą osadzania stopionego materiału (ang. fused deposition modelling). Podano algorytm podziału wnętrza modelu i algo-rytm ekstrakcji oktantów. Przykład wykonania prototypu opisaną metodą.

107. Liu W., Li L., Kochhar A.K.: A method for assessing geometrical errors in layered

manufacturing. Part 1: error interaction and transfer mechanisms. Metoda oceny błędów geometrycznych przy wytwarzaniu przedmiotu na podstawie modelu war-stwowego. Część 1: Mechanizmy przenoszenia i oddziaływania błędu. Int.J.of Adv.Manuf.Technol., 1998, t. 14, nr 9, s. 637-643. Rozważano błędy procesu szybkiego prototypowania realizowanego w oparciu o model warstwowy, który powoduje błędy wykonania prototypu. Opisano mecha-nizmy przenoszenia i oddziaływania błędu. Do oceny wpływu błędów modelu na prototyp opracowano model geometryczny stanowiący przybliżenie modelu war-stwowego. Przykład oceny błędów wykonania prototypu w kształcie stożka.

26

108. Malle K.: Rapid Prototyping - das Potential in der Produktentwicklung. Neuheiten

auf der EuroMold '97. Szybkie prototypowanie - możliwości rozwoju produktu. Nowości na EuroMold '97. VDI-Z, 1998, t. 140, nr 3/4, s. 24-26. Na podstawie ekspozycji na EuroMold ‘97 omówiono metody i aparaturę do szybkiego wykonywania prototypów. Obecnie wdrażane są metody wyko-rzystywania szybkiego prototypowania do wykonywania oprzyrządowania dla krótkich serii przedprodukcyjnych (do tego celu nadaje się zwłaszcza metoda spiekania laserowego). O wyborze metody decyduje przeznaczenie modelu (model poglądowy czy model do badania cech funkcjonalnych). Podano przykłady strategii opracowywania nowych produktów z wykorzystaniem technologii papieru laminowanego, spiekania laserowego, odlewania próżniowego.

109. McClurkin J.E., Rosen D.N.: Computer-aided built style devision support for

stereolitography. Komputerowo wspomagane podejmowanie decyzji o sposobie budowania elementu metodą stereolitografii. Rapid Prototyp.Journ., 1998, t. 4, nr 1, s. 4-13. Podczas wykonywania prototypu metodą stereolitografii (SLA) należy podjąć decyzję o sposobie orientowania elementu, doborze grubości nakładanych warstw i gęstości wiązki laserowej. Opracowano metodę wspomagającą operatora urządzenia SLA w podejmowaniu tych decyzji w oparciu o technikę obliczeniową z uwzględnieniem wielokryterialnej optymalizacji. Metoda umożliwia dobór optymalnych parametrów procesu ze względu na dokładność elementu, czas jego budowania, gładkość powierzchni. Opisano modelowanie funkcji celów.

110. Ng P. i in.: Motion compensation for five-axis prototyping system. Kompensacja

ruchu pięcioosiowego systemu szybkiego prototypowania. Rapid Prototyp.Journ., 1998, t. 4, nr 2, s. 68-76. Współczesne urządzenia szybkiego prototypowania (RP) wytwarzają elementy o powierzchniach stopniowanych. Opracowano pięcioosiowy system szybkiego prototypowania umożliwiający eliminację efektu stopniowanych powierzchni, na bazie frezarki CNC z trzema liniowymi i dwoma obrotowymi osiami, do tzw. frezowania stycznego. Nowy system minimalizuje liczbę warstw nakładanych podczas tworzenia modelu. Model powstaje analogicznie jak na innych urządzeniach RP (warstwa po warstwie), lecz naddatki kolejnych warstw usuwane są za pomocą freza.

111. Noken S.: Rapid prototyping "From the 3D model to the prototype". Szybkie

prototypowanie "Od modelu 3D do prototypu". Proc. 1st Int.Conf. MMSS '97, Kraków, 1998, s. 19-35. Procesy prototypowania umożliwiają szybkie wytwarzanie złożonych modeli, wzorców i prototypów na bazie danych 3D CAD bez użycia matryc. Omówiono zasady szybkiego prototypowania (RP) i jego rozwój od 1980 roku, a także integrację procesów prototypowania z procesem produkcji narzędzi. Podkreślono, że większość systemów CAD/CAM dysponuje obecnie interfejsem do generowania danych STL (na potrzeby stereolitografii). Omówiono procesy szybkiego prototypowania na drodze nakładania warstw (np. stereolitografia, selektywne spiekanie laserowe). Zastosowanie RP w przemyśle samochodowym, lotniczym, elektronicznym itp.

27

112. Oczoś K.E.: Rapid Prototyping i Rapid Tooling - rozwój metod i technik

szybkiego wytwarzania modeli, prototypów i małoseryjnych wyrobów. Mechanik, 1998, t. 71, nr 4, s. 177-187. Obszerna charakterystyka metod szybkiego wytwarzania modeli i prototypów wyrobów, a także produkcji małoseryjnej nowych wyrobów. Podano etapy rozwoju nowego wyrobu i wymieniono typy modeli. Przedstawiono model koncepcyjny, ergonomiczny, konstrukcyjny, funkcjonalny, a także prototyp i wzorzec nowego wyrobu. Wyjaœniono pojêcia Rapid Prototyping (RP), Rapid Tooling (RT) i Rapid Manufacturing (RM). Przedstawiono stosowane metody i techniki: stereolitografię, selektywne spiekanie laserowe i inne. Omówiono zastosowanie frezowania z dużymi prędkościami do wytwarzania prototypów matryc i form.

113. Oczoœ K.E., Szafarczyk M.: Twenty years in design and manufacturing

technology. Dwadzieścia lat konstrukcji i technologii maszyn. Post.Technol.Masz.i Urz., 1998, t. 22, nr 1, s. 15-34. Kierunki rozwoju konstrukcji i technologii maszyn w ciągu ostatnich 20 lat. Oceniono rolę techniki komputerowej w procesach technologicznych, jej udział w rozwoju metod projektowania i wytwarzania (prototypowanie wirtualne, szybkie prototypowanie wyrobów, wykorzystanie lasera w procesach szybkiego prototypowania, automatyczne nadzorowanie, komputerowe wspomaganie projektowania CAD i wytwarzania CAM).

114. Pączek Z., Krokosz J., Przybylski J.: Próby wykorzystania techniki LOM

w odlewnictwie. Biul.IOd, 1998, t. 1, nr 1, s. 31-34. Technika LOM (Laminated Object Manufacturing), jedna z technik szybkiego wykonywania prototypów, stwarza duże możliwości w zakresie wykonywania modeli za pośrednictwem technologii termicznego sklejania warstw specjalnego papieru lub folii. Modele wykonane w technice LOM są łatwo obrabialne, jak tradycyjne modele z drewna. Podano parametry techniczne urządzenia LOM-2030E (Helisys, USA), zaprojektowanego do wykonywania bryłowych (w układzie 3D) modeli i form z materiału drewnopodobnego, z wykorzystaniem techniki komputerowej i plików CAD. Do budowy części używa się papieru laminowanego klejem utwardzanym termicznie lub folii kompozytowych

115. Pham D.T., Gault R.S.: A comparison of rapid prototyping technologies. Porów-

nanie technologii szybkiego prototypowania. Int.J.of Mach.Tools a.Manuf., 1998, t. 38, nr 10/11, s. 1257-1287. Przegląd istniejących technologii szybkiego prototypowania wraz z oceną ich zalet i wad. Dokonano klasyfikacji metod szybkiego prototypowania. Szczególną uwagę poświęcono metodzie przyrostowej (z dodawaniem materiału) i jej trzem odmianom: procesowi, w którym występuje materiał w postaci ciekłej, procesowi, w którym wykorzystywana jest mieszanina proszków oraz technologii cienkich warstw metalu.

28

116. Pieverling J. [von], Lorenzen J., Breitinger F.: Schnell zum Werkzeug. Rapid Tooling beschleunigt die Entwicklung von Produkten und Prozessen im industriellen Massstab. Uzyskać szybko narzędzie. Metoda Rapid Tooling przyspiesza proces opracowania produktów na skalę przemysłową. Maschinenmarkt, 1998, t. 104, nr 48, s. 90-93. Strategia szybkiego wykonywania narzędzi prototypowych i w krótkich seriach na potrzeby opracowania produktu i procesu jego wytwarzania, obejmuje zarówno generatywne metody jego wytwarzania (stereolitografia, selektywne spiekanie laserowe), jak i metody skrawania o wysokiej dynamice (frezowanie HSC). Podano przykłady zastosowań wymienionych metod wytwarzania w zależności od wymagań co do jakości powierzchni.

117. Rösner J., Meier H.: Dreidimensionale Prototypen durch Fünf-Achsen-Laser

bearbeiten. Obróbka trójwymiarowych prototypów pięcioosiowym laserem. Werkst.u.Betr., 1998, t. 131, nr 3, s. 225-227. Do szybkiego i taniego wykonywania przestrzennych elementów prototypowych z blachy (części karoserii), w niewielkiej liczbie egzemplarzy, w firmie EDAG (Ingolstadt, Niemcy) wykorzystano pięcioosiową obrabiarkę laserową ze sterowaniem CNC Lasercell TLC firmy Trumpf. Obrabiarka wyposażona jest w laser o mocy 2,6 kW. Wycinanie elementów z blachy o grubości 2 mm na tej obrabiarce prowadzi do skrócenia czasu wykonania elementu o około 4 godz. Uzyskiwana dokładność konturu wynosi 0,2 mm, zapewniona jest również powtarzalność kształtu poszczególnych sztuk.

118. Sonnez F.O., Hahn H.T.: Thermomechanical analysis of the laminated object

manufacturing (LOM) process. Termomechaniczna analiza procesu wycinania wiązką laserowa (LOM). Rapid Prototyp.Journ., 1998, t. 4, nr 1, s. 26-36. Jedną z metod szybkiego prototypowania jest wycinanie wiązką laserową obrysu modelu na przyklejonej do poprzedniej warstwie laminatu (np. nasączonego specjalną substancją papieru). W metodzie tej oznaczonej akronimem LOM kolejno nakładane warstwy laminatu dociskane są do już powstałych fragmentów modelu za pośrednictwem gorącej rolki. Omówiono wyniki numerycznej analizy termomechanicznego zachowania laminatu w procesie LOM. Opracowano modele opisujące przepływ ciepła i zjawiska deformacji laminatu.

119. Talar R., Legutko S.: Szybkie wytwarzanie prototypów funkcjonalnych.

Mater.Konf. N-T TPP '98, Poznań-Czerniejewo, 1998, s. 69-74. Przedstawiono metody bezpośredniego wytwarzania prototypów funkcjonalnych, stosując podział na metody przyrostowe (stereolitografia, zestalające utwardzanie podłoża SGC, wytłoczne osadzanie stopionego materiału FDM, wytwarzanie przedmiotów warstwowych laminowaniem LOM, selektywne spiekanie laserem SLS) oraz metody ubytkowe (wykorzystywanie procesu HSC). Do metod pośred-nich zaliczono różne metody odlewania.

120. Tata K. i in.: Efficient slicing for layered manufacturing. Efektywne dzielenie na

warstwy w procesie wytwarzania metodą nakładania warstw. Rapid Prototyp.Journ., 1998, t. 4, nr 4, s. 151-167. W opisanym procesie szybkiego prototypowania otrzymywanie warstw polega na tym, że każdy trójkątny element, na które podzielono uprzednio model CAD obiektu, przecinany jest urojoną płaszczyzną poziomą na każdej wysokości mo-delu. Następnie wyznacza się punkty przecięcia tych płaszczyzn i łączy je liniami prostymi w ramach warstw, tworząc kształt warstwy. Dokonano analizy błędów opisanej metody i sposobów eliminacji błędów.

29

121. Tyberg J., Bohn J.H.: Local adaptive slicing. Lokalne, adaptacyjne otrzymywanie

warstw. Rapid Prototyp.Journ., 1998, t. 4, nr 3, s. 118-127. Nowy sposób adaptacyjnej obróbki warstw na potrzeby szybkiego prototypowania polega na wstępnej identyfikacji indywidualnych elementów i cech każdej war-stwy wyrobu i następującej obróbce poszczególnych warstw. Sposób ten pozwala wyeliminować obróbkę warstw, które nie mają wpływu na jakość powierzchni wytwarzanego elementu. Podano schematy algorytmów tworzenia warstw. Opisa-no istotę lokalnego, adaptacyjnego sterowania budową i obróbką warstw podczas szybkiego prototypowania.

122. Williams J.D., Deckard C.R.: Advances in modeling the effects of selected

parameters on the SLS process. Postępy w modelowaniu wpływu wybranych parametrów na proces spajania laserowego (SLS). Rapid Prototyp.Journ., 1998, t. 4, nr 2, s. 90-100. Spajanie laserowe jest jednym ze sposobów szybkiego wykonywania oprzyrządowania produkcyjnego lub wyrobów w małych seriach z tworzyw sztucznych, metali lub ceramiki. Przeanalizowano wyniki badań mających na celu określenie wpływu wybranych parametrów, tj. mocy wiązki laserowej, prędkości wiązki laserowej, odległości wierszowania, wielkości plamki laserowej, na cechy techniczno-funkcjonalne powstałego elementu w wyniku spajania laserowego. Opracowano matematyczny model do symulacji przebiegu procesu SLS.

123. Williams R.E., Melton V.L.: Abrasive flow finishing of stereolitography

prototypes. Wykańczająca obróbka zawiesina ścierną elementów prototypowych wykonana metoda stereolitografii. Rapid Prototyp.Journ., 1998, t. 4, nr 2, s. 56-67. Jedną z charakterystycznych cech procesu stereolitografii SL jest schodkowa powierzchnia wynikowa elementu prototypowego. Powierzchnia tego rodzaju wymaga obróbki wykańczającej. opracowano zastosowanie obróbki zawiesiną ścierną (AFM) do wygładzania, usuwania zadziorów i polerowania powierzchni prototypów wykonanych metodą SL. Podano charakterystyki procesu SL na tle innych metod szybkiego prototypowania oraz procesu AFM. Omówiono warunki, przebieg i wyniki przeprowadzonych eksperymetów.

124. Yan Y. i in.: Study on multifunctional rapid prototyping manufacturing system.

Badania wielofunkcyjnego systemu produkcyjnego do szybkiego wykonywania prototypów. Int.Manuf.Syst., 1998, t. 9, nr 4, s. 236-241. Mimo istnienia wielu różnych technologii szybkiego prototypowania (RP), stwierdzono brak systemów RP, które spełniałyby zarówno wymagania użytkowników przemysłowych, jak i naukowców. Podstawowym kierunkiem rozwoju w zakresie RP jest obecnie tworzenie wielofunkcyjnych systemów produkcyjnych na potrzeby szybkiego prototypowania (M-RPMS), spełniających wymagania obu wymienionych grup użytkowników. Podstawowe cechy M-PMS: otwartość struktury, możliwość realizacji różnych technologii RP, wysoki współczynnik funkcjonalność/koszt. Przykładowe systemy M-RPMS.

30

125. Aus Daten und Licht... werden in kürzester Zeit Werkstücke und Werkzeuge. Na

podstawie danych i strumienia światła wykonuje się w krótkim czasie zarówno na-rzędzia, jak i przedmioty. Masch.u.Werkz., 1999, t. 100, nr 4, s. 118-120. Opisano urządzenie do spiekania laserowego (Eosint M250 Xtended) do wytwa-rzania narzędzi i prototypów z czystego proszku metalowego spiekanego laserem CO2 w atmosferze gazów obojętnych, w oparciu o dane z CAD. Zależnie od mate-riału, dane dzielą się na dane określające warstwy o grubości od 0,05 do 0,1 mm. Urządzenie zawiera moduł do wytwarzania atmosfery gazów obojętnych.

126. Böhm E.: Neues Verfahren für Rapid Tooling. Nowa metoda szybkiego wykony-

wania narzędzi. VDI-Z, 1999, t. 141, nr 1/2, s. 54-55. Przedstawiono sposób szybkiego wykonywania narzędzi (Rapid Tooling). Layer Milling Process (LMP) stanowi opatentowaną metodę frezowania kolejnych warstw-płyt składających się na skomplikowaną formę. Do obróbki opisaną me-todą nadaje się poliuretan, aluminium i grafit, z których można wytwarzać formy na części prototypowe, modele i elektrody grafitowe. Metoda ułatwia odtwarzanie złożonych geometrii wklęsłych

127. Chen Y.H., Hu Y.N.: Implementation of a robot system for sculptured surface

cutting. Part 1. Rough machining. Zastosowanie robota do obróbki powierzchni kształtowej. Część 1. Obróbka zgrubna. Int.J.of Adv.Manuf.Technol., 1999, t. 15, nr 9, s. 624-629. Omówiono strategię obróbki zgrubnej za pomocą robota. Strategia dotyczy metod szybkiego prototypowania z wykorzystaniem obrabiarki skrawającej. Model CAD przedmiotu przekształcany jest w model dyskretny stanowiący zbiór prostopadłoś-cianów równoległych do jednej z osi układu współrzędnych. Podobny model ge-nerowany jest dla narzędzia (freza) oraz jego uchwytu. Następnie wyznaczana jest trajektoria narzędzia (podano algorytm). Przeprowadzono analizę dokładności trajektorii. Zaproponowaną strategię sprawdzono w praktyce.

128. Chlebus E., Cholewa M.: Rapid prototyping - rapid tooling.

CADCAM Forum, 1999, nr 11, s. 23-26. Ostatnio obserwuje się rozwój komputerowo wspomaganych technologii geomet-rycznego i fizycznego modelowania, w tym również wytwarzania prototypów metodami rapid prototyping (szybkie wytwarzanie prototypów elementów) i rapid tooling (szybkie wytwarzanie narzędzi i oprzyrządowania do produkcji serii in-formacyjnej lub seryjnej). Podano charakterystyki metod RP i RT, zakres ich sto-sowania i efekty ekonomiczne oraz opisy urządzeń do realizacji RP i RT.

129. Chua C.K., Hong K.H., Ho S.L.: Rapid tooling technology. Part 1. A comparative

study. Technologia szybkiego wytwarzania prototypu narzędzia. Cz. 1. Badania porównawcze. Int.J.of Adv.Manuf.Technol., 1999, t. 15, nr 8, s. 604-608. Opisano technologię szybkiego wykonywania prototypu narzędzia (ang. rapid tooling - RT). Zaprezentowano kilka znanych technik RT i podano ich klasyfi-kację. Dokonano podziału metod RT na "miękkie" i "twarde" (ang. soft i hard), które z kolei podzielono na bezpośrednie oraz pośrednie (ang. direct i indirect). Następnie przeprowadzono porównanie technik RT w oparciu o kryteria trwałości otrzymanego narzędzia, kosztu opracowania narzędzia i czasu opracowania na-rzędzia.

31

130. Chua C.K., Hong K.H., Ho S.L.: Rapid tooling technology. Part 2. A case study

using arc spray metal tooling. Technologia szybkiego wytwarzania prototypu na-rzędzia. Cz. 2. Wykorzystanie metalizacji łukowej. Int.J.of Adv.Manuf.Technol., 1999, t. 15, nr 8, s. 609-614. Metoda wykonywania narzędzi z wykorzystaniem techniki metalizacji łukowej. Metal jest natryskiwany na narzędzie wykonane uprzednio za pomocą wybranej techniki szybkiego prototypowania i traktowane jako model-matka. Opisana me-toda jest szczególnie przydatna do szybkiego wytwarzania matryc. Podano zasady, omówiono przebieg i parametry procesu metalizacji łukowej.

131. Dąbrowski M.: Witamy w świecie szybkiego wykonywania prototypów.

Mechanik, 1999, t. 72, nr 4, s. 250-251. Opis metody powierzchniowego nakładania warstw (FDM) w celu szybkiego wy-konania modelu zaprojektowanej części (Rapid Prototyping). Metoda firmy Stra-tasys umożliwia budowanie modeli przez nakładanie na siebie cienkich warstw półpłynnego materiału termoplastycznego zawierającego tworzywo ABS. Dzięki wytworzonemu modelowi można wyeliminować wady projektowe we wczesnych etapach powstawania wyrobu i skrócić czas wprowadzenia nowego wyrobu na ry-nek.

132. Deak S.M.: Safe work practices for rapid prototyping. Bezpieczeństwo pracy w

systemach szybkiego prototypowania. Rapid Prototyp.Journ., 1999, t. 5, nr 4, s. 161-163. Omówiono wybrane aspekty bezpieczeństwa i higieny pracy, które należy uwzględniać przy laboratoryjnym wytwarzaniu elementów metodami szybkiego prototypowania (RP). Stosowane w RP płynne żywice i rozpuszczalniki (stereo-litografia), proszki (SLS) i inne materiały wymagają środków zabezpieczających operatorów przed ich szkodliwym oddziaływaniem. Wymieniono podstawowe czynniki zapewniające udane wdrożenie systemów szybkiego prototypowania z uwzględnieniem bezpieczeństwa pracy.

133. Domański J., Plewicki J.: Stereolitografia.

CADCAM Forum, 1999, nr 5, s. 25-28. Omówiono etapy wytwarzania prototypu metodą stereolitografii: utworzenie mo-delu geometrycznego w systemie CAD, zapis tego modelu w formie .stl lub .slc, przygotowanie modelu do wykonania na maszynie stereolitograficznej, wykonanie modelu i jego ostateczna obróbka. Scharakteryzowano pierwsze trzy etapy wytwa-rzania prototypu i podano opis powstawania modelu bryłowego z ciekłej żywicy.

134. Fili W.: Neue Maschinen und Verfahren bringen mehr Tempo ins Geschäft. Spa-

nende Fertigungstechnik holt auf im Prototyping. Nowe obrabiarki i nowe metody ożywiają branżę. Nieznane możliwości obróbki skrawaniem wykorzystywanej do prototypowania. Ind.Anz., 1999, t. 121, nr 5, s. 26-27. Metoda frezowania warstwowego (LMP, Layer Milling) umożliwia obróbkę części o powierzchniach z dużą liczbą szczelin i zagłębień o ekstremalnych głębo-kościach. System obróbkowy do frezowania warstwowego tworzy magazyn płytek z jednostką manipulacyjną, stanowisko do klejenia oraz frezarka z szybkoobroto-wym wrzecionem. Przedstawiono tworzenie prototypu z modelu CAD. Przykłady obrabiarek do frezowania warstwowego.

32

135. Furligkas N., Doumanidis C.: Temperature field regulation in thermal cutting for

layered manufacturing. Regulacja pola temperatur przy cięciu termicznym na po-trzeby warstwowego wytwarzania prototypów. Trans.ASME, J.of Manuf.Sc.a.Eng., 1999, t. 121, nr 3, s. 440-447. Opisano model sterowania procesem cieplnym w wytwarzaniu prototypów wielo-warstwowych. Do cięcia termicznego na potrzeby szybkiego prototypowania wy-korzystano łuk plazmowy sterowany robotem. Linearyzowany, dynamiczny model sterowania impulsami cieplnymi opracowano w oparciu o wielowymiarowy opis skupionych wartości przepływu ciepła w określonych punktach siatki na powierz-chni materiału. Modelowanie termiczne obejmuje różne stany (fazy) materiału (proszek, materiał stopiony i zestalony) i ich zróżnicowane wartości termiczne.

136. Gebhardt A.: Stand und Trend im Rapid Prototyping und Tooling. 3D CAD sorgt

für kürzere Prozessketten. Stan i kierunki rozwoju technik szybkiego prototypo-wania i szybkiego wykonywania narzędzi (Rapid Prototyping i Rapid Tooling). Powiązanie z systemem 3D CAD służy skróceniu łańcucha procesowego. Ind.Anz., 1999, t. 121, nr 11, s. 44-45. Tworzenie fizycznych modeli produktów w skali 1:1 umożliwia kontrolę i opty-malizację wyrobu jeszcze przed rozpoczęciem produkcji seryjnej. Stosownie do przeznaczenia wyróżnia się prototypy geometryczne, funkcjonalne i techniczne. Z punktu widzenia zastosowania przemysłowego najpopularniejsze metody wyko-nywania prototypów to stereolitografia, spiekanie laserowe, wytłoczne osadzanie stopionego metalu, drukowanie trójwymiarowe i wytwarzanie warstwowe. Kie-runki rozwoju RP i RT.

137. Hu Y.N., Chen Y.H.: Implementation of a robot system for sculptured surface

cutting. Part 2. Finishing machining. Zastosowanie robota do obróbki powierzchni kształtowej. Część 2. Obróbka wykańczająca. Int.J.of Adv.Manuf.Technol., 1999, t. 15, nr 9, s. 630-639. Przedstawiono metodę obróbki wykańczającej prototypu wykonywanego meto-dami szybkiego prototypowania z zastosowaniem 6-osiowego robota. Metoda po-lega na wykorzystaniu przestrzeni konfiguracji i dopasowaniu krzywizny do po-wierzchni obrabianej. Zdefiniowano orientację i położenie narzędzia oraz podano zależności na ich obliczanie. Opracowano algorytm dopasowujący krzywiznę w celu zmniejszenia błędów kształtu prototypu po obróbce. Algorytm ten wyko-rzystano do symulacji położenia narzędzia. Analizowano bezkolizyjne ruchy ro-bota w procesie obróbki.

138. Jurrens K.K.: Standards for the rapid prototyping industry. Normy w przemyśle

szybkiego prototypowania. Rapid Prototyp.Journal, 1999, t. 5, nr 4, s. 169-178. Szybki rozwój oraz coraz szersze przemysłowe zastosowanie systemów szybkiego prototypowania (RP) wymaga standaryzacji w tej dziedzinie. Stan aktualny i kie-runki rozwoju w dziedzinie pomiarów i normowania w przemyśle RP analizo-wano na warsztatach zorganizowanych przez NIST (Narodowy Instytut Normali-zacji i Technologii USA). Celem warsztatów było określenie potrzeb w zakresie pomiarów i norm odnoszących się do RP, ustalenie planów i priorytetów dalszej działalności NIST, zainicjowanie szerszej dyskusji na temat norm przeznaczonych dla RP. Podano krótkie charakterystyki aktualnie wdrożonych norm.

33

139. Klocke F. i in.: Selektives Lasersintern - neue Werkstoffe, neue Perspektiven. Selektywne spiekanie laserem - nowe materiały, nowe perspektywy. VDI-Z, 1999, nr spec. VII, s. 24-26. Badano możliwości rozszerzenia stosowania technologii selektywnego spiekania laserem na miedź, stal, węgliki spiekane i materiały ceramiczne, wykorzystywane w procesach szybkiego wykonywania oprzyrządowania (Rapid Tooling). Podano charakterystykę aktualnych zastosowań spiekania laserowego oraz materiałów na modele wyrobów i prototypy do produkcji seryjnej. Różnorodność materiałów do spiekania i możliwość otrzymywania części wysokiej jakości jest zaletą SLS.

140. Kochan D., Himmer T.: Rapid Prototyping für keramische Bauteile durch LOM.

Szybkie prototypowanie metodą LOM w odniesieniu do części ceramicznych. CFI-Ber.DKG, 1999, t. 76, nr 10, s. D7-D12. Metoda LOM (Laminated Object Manufacturing) do szybkiego wytwarzania pro-totypów polega na układaniu w stos, sklejaniu (spajaniu) kolejnych arkuszy two-rzywa i wycinaniu przekroju poprzecznego za pomocą wiązki laserowej. Omó-wiono zakres stosowania wytwarzania przedmiotów warstwowych (LOM). Przed-stawiono osiągnięcia w tym zakresie na przykładzie wytwarzania prototypu śli-maka, cienkościennych elementów formowanych na bazie wzorców, wytwarzania form na odlewy ceramiczne.

141. Köhler P., Blümer M.: Auswahlkriterien für Verfahren zum Herstellen von Pro-

totypen. Kryteria doboru metod wykonywania prototypów. Maschinenmarkt, 1999, t. 105, nr 37, s. 30-34, 37. Zestawienie metod szybkiego prototypowania umożliwiających szybkie wykony-wanie modeli, wzorców i prototypów przez kształtowanie przedmiotu drogą nano-szenia materiału albo przez przemianę fazową ze stanu ciekłego lub proszkowego w stały. Charakterystyka metod RP ze wskazaniem przetwarzanych materiałów i przydatności do wykonywania modeli funkcyjnych, konstrukcyjnych, projekto-wych. Zamieszczono schematy urządzeń.

142. Krause F.-L., Dreher S.: Rapid Prototyping in der Prozesskette. Miejsce szybkiego

prototypowania w łańcuchu procesowym. Werkstattstechnik, 1999, t. 89, nr 3, s. 70. Efektywne zastosowanie szybkiego prototypowania oraz szybkiego wykonywania narzędzi (Rapid Tooling) wymaga połączenia narzędzi komunikacji internetowej, inteligentnych systemów doboru łańcuchów procesowych umożliwiających szyb-kie prototypowanie, narzędzi planowania procesów, a także niezawodnych syste-mów sterowania. Przedstawiono schemat struktury procesu opracowania nowego wyrobu z uwzględnieniem pozycji szybkiego prototypowania w łańcuchu proce-sowym.

143. Laser-Sinter-Systeme und die neuesten Entwicklungen und Anwendungen. For-

mgebung durch Laser-Sintern. Systemy spiekania laserem, najnowsze opracowa-nia i zastosowanie. Kształtowanie na drodze spiekania laserowego. Laser, 1999, nr 4, s. 18, 20-21. Informacja o przemysłowych zastosowaniach szybkiego prototypowania do wyt-warzania narzędzi (form) na odlewy ciśnieniowe do produkcji części samocho-dowych. Opracowano technologię bezpośredniego spiekania specjalnego proszku stalowego Direct-Steel 50-V1 za pomocą wiązki laserowej, bez stosowania matryc do formowania. System EOSINT oceniono pozytywnie ze względu na uzyskiwaną dokładność dzięki współrzędnościowemu sterowaniu wiązki laserowej.

34

144. Lenk R., Alm B., Richter C.: Keramische Bauteile: von der Prototypenfertigung

zur Kleinserie. Elementy ceramiczne: od wytwarzania prototypów do małych serii. CFI-Ber.DKG, 1999, t. 76, nr 4, s. D12-D14. Możliwości zastosowania tworzyw ceramicznych w technologii sporządzania po-jedynczych i małoseryjnych modeli wyrobów z wykorzystaniem metod szybkiego prototypowania (stereolitografia). W oparciu o obraz 3D części ceramicznej, którą należy wykonać, metodą stereolitografii wykonuje się model pierwotny. Na pod-stawie tego modelu sporządza się formy z tworzyw sztucznych wykorzystywane później do temoplastycznego kształtowania ceramiki.

145. Levy G.N. i in.: Verfahrensgerechte Werkstoffe und praxisnahe Prozessketten für

das Lasersintern. Odpowiednie materiały oraz praktyczne łańcuchy procesowe dla celów spiekania laserem. VDI-Z, 1999, nr spec. VII, s. 28-30. Określono wymagania w stosunku do proszków stosowanych w procesie selek-tywnego spiekania laserowego na potrzeby szybkiego prototypowania. Badania proszków polimerowych prowadzone w Szwajcarii zakończono wprowadzeniem na rynek trzech nowych gatunków - poliamid 12 (Duraform), polistyrol (Castform PS) i kompozyt z granulatu miedzi na spoiwie poliamidowym (Copper-Polyamid).

146. Loose K., Niino T., Nakagawa T.: Multiple LED photographic curing of models

for design verification. Wielokrotne fotoutwardzanie za pomocą fotodiod typu LED modeli wykorzystywanych do weryfikacji konstrukcji. Rapid Prototyp.Journ., 1999, t. 5, nr 1, s. 6-11. Charakterystyka ogólna tzw. wielokrotnego fotoutwardzania (MPC). Model ele-mentu wytwarzany jest przez nakładanie kolejnych warstw. Nowa metoda szyb-kiego prototypowania jest dostatecznie szybka, dokładna i tania, przydatna szcze-gólnie w procesach modelowania projektowego. Opisano system sterowania pro-cesem MPC, stosowany materiał oraz wyniki eksperymentów.

147. Loose K., Niino T., Nakagawa T.: Raster-based exposure through multiple parallel

beams in stereolithography. Rastrowe naświetlanie wieloma równoległymi wiąz-kami w procesie stereolitografii. Rapid Prototyp.Journ., 1999, t. 5, nr 3, s. 103-111. Charakterystyka i wybrane wyniki badań nowej metody kontrolowanego na-świetlania z wykorzystaniem rastru i wielu równoległych wiązek świetlnych emi-towanych przez diody (LED). Metodę tę stosuje się w procesach fotograficznego utwardzania żywic wykorzystywanych przy szybkim prototypowaniu.

148. Morbitzer S., Kaufeld M.: Rapid Prototyping im Büro. Rapid Prototyping w biu-

rze. Werkst.u.Betr., 1999, t. 132, nr 1/2, s. 50-53. Opisano generatywną metodę wytwarzania stosowaną w urządzeniu Model Maker II, w wyniku której uzyskuje się przedmioty (modele) z termoplastycznego two-rzywa sztucznego. Modele uzyskane dowolną metodą Rapid Prototyping można wykorzystać do wykonania form silikonowych, które następnie służą np. do wy-konania modeli wzorcowych.

35

149. Nöcken S., Wagner C.: Od ręki. Szybkościowa budowa form wtryskowych.

Maschinenmarkt, Mag.Przem., 1999, nr 5, s. 18, 20-21. Jedną z nowych metod RP jest technologia napawania proszkami metali topio-nymi w laserowym palniku: napawanie z frezowaniem (Controled Metal Build-up) i selektywne napawanie proszkowe. Metoda CMB polega na odwzorowaniu kształtu formy na zasadzie układania kolejnych warstw proszków metali, frezo-wanych po każdym nałożeniu warstwy (duża dokładność wymiarów).

150. Oczoś K.E.: Postęp w szybkim kształtowaniu przyrostowym - Rapid Prototyping.

Mechanik, 1999, t. 72, nr 4, s. 197-208. Przedstawiono klasyfikację metod i procesów szybkiego prototypowania (RP). Scharakteryzowano następujące procesy RP: stereolitografię (SL), wytłoczne chcosadzanie topionego w upłynniaczu włókna materiału (FDM), drukowanie strumieniami balistycznych kropelek materiału wystrzeliwanych z piezoelektrycz-nej dyszy (IJP), selektywne spiekanie laserowe (SLS), drukowanie przestrzenne (3DP), nawarstwianie metalu topionego wiązką laserową (LC), nakładanie i spa-janie ze sobą cienkich arkuszy (LOM), wspomagane laserowo osadzanie chemicz-ne (SLCVD).

151. Oczoś K.E.: Postęp w szybkim wykonywaniu oprzyrządowania - Rapid Tooling.

Mechanik, 1999, t. 72, nr 7, s. 471-479. Jednym ze sposobów przyspieszenia procesu wytwarzania części jest zastosowa-nie metod i procesów Rapid Tooling (RT) umożliwiających szybkie wykonanie oprzyrządowania wytwórczego (narzędzi i form). Przeanalizowano strategiczną rolę RT w procesie przyspieszonego rozwoju wyrobu. Określono efektywność zastosowania ubytkowych i przyrostowych metod RT. Podano charakterystyki wybranych metod i procesów RT o znaczeniu przemysłowym (dane o zakresie zastosowania, cechach procesu, stosowanych materiałach itp.).

152. Oczoś K.E., Kawalec A.: Development of Rapid Prototyping and Rapid Tooling

systems and their integration with CAx systems. Rozwój systemów szybkiego prototypowania (RP) i szybkiego wytwarzania oprzyrządowania (RT) oraz ich in-tegracja z systemami wspomagania komputerowego CAx. Post.Technol.Masz.i Urz., 1999, t. 23, nr 3, s. 69-102. Stosowanie komputerowego wspomagania prac inżynierskich (CAE) w konstru-owaniu i wytwarzaniu maszyn, ze szczególnym uwzględnieniem szybkiego roz-woju wyrobów (RPD), szybkiego prototypowania (RP) i szybkiego wytwarzania oprzyrządowania (RT). Porównano i sklasyfikowano procesy RP i RT, opisano interfejsy między systemami RP i CAD.

153. Pham D.T., Dimov S.S., Gault R.S.: Part orientation in stereolitography. Orienta-

cja modelu stereolitograficznego. Int.J.of Adv.Manuf.Technol., 1999, t. 15, nr 9, s. 674-681. Opisano oprogramowanie wspomagające określanie dokładnej orientacji przed-miotu w procesie szybkiego prototypowania, w celu uzyskania najlepszych relacji między kosztem, czasem i dokładnością wykonania prototypu. Oprogramowanie oparto na modelu stereolitograficznym prototypu oraz wykorzystaniu bazy wiedzy o cechach kształtu i środowiska CAD do modelowania. Możliwości oprogramo-wania sprawdzono na przykładzie trzech przedmiotów.

36

154. Radstok E.: Rapid tooling. Szybkie wykonywanie oprzyrządowania.

Rapid Prototyp.Journ., 1999, t. 5, nr 4, s. 164-168. Omówiono wybrane procesy RT, zwłaszcza wykorzystujące metal jako budulec: selektywne spiekanie laserowe i jego odmiany; metodę Keltool polegającą na wy-konywaniu odlewów z żywicy, wypełnionych proszkiem ze spieków węglikowych (po wysuszeniu żywicę zastępuje się miedzią); natryskiwanie płynnego metalu na tanie modele ceramiczne; drukowanie przestrzenne; frezowanie HSC; laserowe usuwanie twardego materiału oraz procesy mieszane, np. obróbka laserowo-frezarska.

155. Shiomi M. i in.: Finite element analysis of melting and solidifying processes in

laser rapid prototyping of metallic powders. Analiza metodą elementów skończo-nych procesów topienia i krzepnięcia proszków metalowych w procesie szybkiego prototypowania metodą laserową. Int.J.of Mach.Tools a.Manuf., 1999, t. 39, nr 2, s. 237-252. Przeprowadzono badania symulacyjne (za pomocą metody elementów skończo-nych) topienia i krzepnięcia proszków metalowych w procesie szybkiego prototy-powania metodą laserową. Do obliczeń wykorzystano wyniki pomiarów przewod-ności cieplnej proszków o różnej gęstości. Obliczono rozkład temperatury w proszkach w czasie nagrzewania i chłodzenia w celu określenia ilości stopionego i zestalonego proszku, w zależności od mocy lasera.

156. Tolochko N.K. i in.: Kinetika obrazovanija mezhchastichnykh kontaktov pri la-

zernom spekanii dvukhkomponentnykh poroshkov. Kinetyka tworzenia się styków międzyziarnowych przy laserowym spiekaniu proszków dwuskładnikowych. Poroshk.Metallurg., 1999, nr 5/6, s. 37-41. Przedstawiono wyniki badań nad kinetyką i technologią spiekania laserowego dla celów szybkiego prototypowania. Część doświadczalną prowadzono na trzech ro-dzajach układów eksperymentalnych: szkło-polimer-szkło, metal-polimer-metal i metal-szkło-metal. Określono prawidłowości zagęszczania cząstek stałych i for-mowania się między nimi fazy ciekłej. Omówiono możliwe wersje procesu otrzymywania spieków z fazą polimerową bądź szklaną.

157. Tolochko N.K.: O nekotorykh principakh formirovanija gradientnykh materialov.

Wybrane zasady kształtowania materiałów gradientowych. Poroshk.Metallurg., 1999, nr 11/12, s. 1-9. Dokonano przeglądu stanu badań i rozwoju technologii wytwarzania materiałów gradientowych. Podkreślono znaczenie tworzyw gradientowych dla technologii szybkiego prototypowania (RP). Omówiono zastosowanie monokryształu gra-dientowego i wielowarstwowego oraz selektywnego spiekania.

158. Xu F., Loh H.T., Wong Y.S.: Considerations and selection of optimal orientation

for different rapid prototyping systems. Analiza i wybór optymalnego zorientowa-nia budowanego elementu w różnych systemach szybkiego prototypowania. Rapid Prototyp.Journ., 1999, t. 5, nr 2, s. 54-60. Przeanalizowano różnice pomiędzy czterema najbardziej znanymi procesami szybkiego prototypowania (RP), tj. stereolitografią (SL), spiekaniem kolejnych warstw sproszkowanego materiału zogniskowaną wiązką promieniowania lasero-wego (SLS), modelowaniem za pomocą wytłocznego osadzania włókna materiału topionego w upłynniaczu (FDM) oraz metodą kolejnego nakładania i spajania ze sobą cienkich arkuszy materiału i wycinania na każdej warstwie obrysu tworzo-nego elementu (LOM).

37

159. Yang B., Leu M.C.: Integration of rapid prototyping and electroforming for

tooling application. Integracja szybkiego prototypowania i kształtowania galwa-nicznego do zastosowań narzędziowych. CIRP Ann., 1999, t. 48, nr 1, s. 119-122. Przedstawiono metodę wytwarzania dowolnych form przez zintegrowanie szyb-kiego prototypowania z kształtowaniem galwanicznym. Opisany proces polega na wykonaniu formy metodą stereolitografii oraz jej metalizacji elektrolitycznej war-stwą o odpowiedniej grubości. Proces ten można wykorzystywać do produkcji matryc. Porównano możliwości opisanej metody z klasyczną metodą szybkiego prototypowania.

160. Zhou J.G., He Z.: A new rapid tooling technique and its special binder study.

Nowa technika szybkiego wykonywania oprzyrządowania ze szczególnym uwzględnieniem problematyki spajania. Rapid Prototyp.Journ., 1999, t. 5, nr 2, s. 82-88. Charakterystyka nowej techniki szybkiego wykonywania oprzyrządowania (Rapid Tooling), nazwanej szybkim spiekaniem proszku na modelu (RPBPS). Nowa metoda obejmuje cztery podstawowe etapy: wykonanie modelu z materiałów po-limerowych za pomocą systemu szybkiego prototypowania (RP), wylewanie mie-szaniny proszku i spoiwa na model umieszczony w skrzynce formierskiej, usuwa-nie modelu i kształtowanie surowego elementu oraz spiekanie i/lub nasycanie su-rowego elementu. Analiza porównawcza metody RPBPS z innymi metodami Rapid Tooling.

161. Ang B.Y., Chua C.K., Du Z.: Development of an advisory system for trapped

material in rapid prototyping parts. Rozwój systemu doradczego w celu zapobie-gania "zamykaniu" materiału w systemach szybkiego prototypowania. Int.J.of Adv.Manuf.Technol., 2000, t. 16, nr 10, s. 733-738. System doradczy, wykorzystujący pakiet Unigraphics CAD/CAM, pomaga w wy-szukiwaniu cech produktu, które mogą stwarzać ryzyko "zamykania". Rozwiąza-nie służy do wspomagania urządzeń do stereolitograficznego i selektywnego spie-kania laserowego; przewidziano dostosowanie do innych metod RP.

162. Aronson R.B.: It's not just RP any more. To już nie jest tylko szybkie prototypo-

wanie. Manuf.Eng., 2000, t. 124, nr 5, s. 98, 100, 104, 106, 108, 110, 112. Obok szybkiego prototypowania (RP) stosuje się technologię szybkiego wykony-wania oprzyrządowania (RT) i szybkiego wytwarzania (RM). RT obejmuje me-tody szybkiej produkcji matryc, a RM dotyczy technologii produkcji małoseryjnej. W technologiach RP ważny jest aspekt informacyjny (wygląd zewnętrzny części, wskazanie szybszych i tańszych technologii).

163. Bertsch A. i in.: Rapid prototyping of small size objects. Szybkie prototypowanie

elementów o małych wymiarach. Rapid Prototyp.Journ., 2000, t. 6, nr 4, s. 259-266. Przeanalizowano możliwości procesu stereolitografii w wytwarzaniu prototypo-wych elementów o małych wymiarach, rzędu kilku milimetrów lub mniejszych. Omówiono charakterystyczne cechy mikrostereolitografii zintegrowanej, umożli-wiającej utworzenie kompletnej warstwy o wysokości kilku mikrometrów w jed-nym etapie oraz stereolitografię małej plamki (small spot). Przedstawiono schemat i opis budowy oraz zasady działania urządzenia do mikrostereolitografii opraco-wanego w Szwecji.

38

164. Chlebus E. i in.: Nowoczesne technologie w rozwoju wyrobu.

Pr.Nauk.Inst.Technol.Masz.P.Wroc., 2000, nr 78, ser. Konferencje, z. 36, t. 1, s. 79-106. W celu skrócenia czasu rozwoju produktów stosuje się szybkie prototypowanie (Rapid Prototyping - RP) pozwalające na wytworzenie fizycznych, trójwymiaro-wych modeli w oparciu o dane komputerowe CAD-3D (wyroby "pozytywowe"). Porównano technologie stosowane w budowie prototypów i narzędzi, wprowa-dzając ich klasyfikację. Omówiono metodę stereolitografii, wytłocznego osadza-nia stopionego materiału, selektywne spiekanie laserowe, laminowanie i in.

165. Chua C.K. i in.: Facial prosthetic model fabrication using rapid prototyping tools.

Wytwarzanie protez części twarzy przy użyciu narzędzi szybkiego prototypowa-nia. Integr.Manuf.Syst., 2000, t. 11, nr 1, s. 42-43. Na potrzeby przemysłu medycznego opracowano nową technikę wykonywania protez części twarzy. Nowa technika dysponuje zintegrowanym systemem wytwa-rzania protez zawierającym laserowy układ dygitalizacji powierzchni, systemem przetwarzania danych przesyłanych z układu dygitalizacji, systemem szybkiego prototypowania (RP) oraz systemem odlewania próżniowego. Podano zalety no-wej techniki oraz cechy techniczno-funkcjonalne elementów systemu wytwarzania protez.

166. Grochowski A.: Rapid prototyping -rapid tooling [część 1].

CADCAM Forum, 2000, nr 5, s. 31-35. Charakterystyka i przykład przebiegu procesu szybkiego wykonywania prototypu metodą FDM (Fused Deposition Modelling). Metoda FDM (Stratasys) polega na przestrzennym modelowaniu za pomocą wytłocznego osadzania warstwa po war-stwie, na specjalnych maszynach, topionego w upłynniaczu włókna materiału (tworzywo termoplastyczne). W tabeli zestawiono wybrane parametry techniczno-użytkowe maszyn firmy Stratasys do osadzania wytłocznego.

167. Grochowski A.: Rapid prototyping -rapid tooling [cz.2].

CADCAM Forum, 2000, nr 6, s. 37-41. Omówiono dwie przyrostowe metody szybkiego wykonywania prototypów: LOM - budowanie modelu z kolejno nakładanych warstw laminatu (papier) i wycinanie odpowiedniego kształtu w kolejnych warstwach - oraz SLS (selektywne spiekanie laserowe) polegające na scalaniu warstw proszku przy użyciu promieniowania la-serowego. Przedstawiono schemat działania metody LOM i opis zasady budowa-nia modelu. Zakres zastosowania opisanych metod.

168. Grochowski A.: Rapid prototyping -rapid tooling [cz. 3].

CADCAM Forum, 2000, nr 7, s. 33-36. Ogólne charakterystyki wybranych metod i materiałów stosowanych do szybkiego wykonywania prototypów. Metoda Laser Cladding (LC) polega na nakładaniu cienkich warstw sproszkowanego metalu stopionego wiązką laserową. Metoda 3D Printing (3DP) polega na selektywnym spajaniu cienkich warstw proszku. W me-todzie Ink Jet Printing (IJP) model tworzy się ze strumienia kropli materiału wy-strzeliwanych z dysz piezoelektrycznych, a w metodzie Stratified Object Manu-facturing (SOM) warstwy modelu powstają w wyniku frezowania, następnie są składane, a po złożeniu model poddaje się obróbce wykańczającej i pokryciu.

39

169. Jafari M.A. i in.: A novel system for fused deposition of advanced multiple cera-mics. Nowoczesny system wytłocznego osadzania nowych, wieloskładnikowych materiałów ceramicznych. Rapid Prototyp.Journ., 2000, t. 6, nr 3, s. 161-174. W produkcji ceramicznych elementów zalecane jest stosowanie technologii umożliwiającej osadzanie wielu różnych materiałów w ramach jednej warstwy elementu tworzonego metodą szybkiego prototypowania. Umożliwia to nowa metoda wytłocznego osadzania materiałów ceramicznych (FDMC).

170. Jeng J.-Y., Peng S.-C., Chou C.-J.: Metal rapid prototype fabrication using selec-

tive laser cladding technology. Szybkie wytwarzanie prototypów z metali metodą selektywnego laserowego nakładania warstw. Int.J.of.Adv.Manuf.Technol., 2000, t. 16, nr 9, s. 681-687. W SLC (selektywne laserowe nakładanie warstw) proszek metalowy dostarczany jest bezpośrednio do obszaru materiału stopionego promieniem laserowym. Wy-korzystano laser CO2 o mocy 1500 W; przewiduje się użycie lasera YAG i dalsze ulepszenie procesu, zwłaszcza pod względem uzyskiwanej dokładności wytwa-rzanych części. Przeprowadzone doświadczenia wskazują na możliwość otrzy-mywania prototypowych części z takich materiałów, jak stal nierdzewna.

171. Jeng J.-Y., Wang J.-C., Lin T.T.: A new flexible layer fabrication method for the

jet deposition system to accelerate fabrication speed. Nowa, elastyczne metoda wytwarzania warstw na potrzeby systemu strumieniowego osadzania cząstek ma-teriału, przyspieszająca proces budowy modelu. Rapid Prototyp.Journ., 2000, t. 6, nr 4, s. 226-234. W systemach szybkiego prototypowania typu Model Maker model powstaje w wyniku strumieniowego osadzania cząstek materiału w postaci kolejnych warstw. Wadą tego typu systemów jest mała prędkość budowania modelu, a zaletą jego duża precyzja. Zaproponowano nową, elastyczną metodę wytwarzania kolejnych warstw, której charakterystyczną cechą jest eliminowanie zewnętrznych objętości warstw nie mających funkcjonalnego znaczenia dla modelu.

172. Kettenreaktionen der anderen Art... Projekt "Raptec": Rapid Tooling unter der

Lupe. Reakcje łańcuchowe innego rodzaju...Projekt "Raptec": Szybkie wykony-wanie narzędzi (Rapid Tooling) - pod lupą. Masch.u.Werkz., 2000, t. 101, nr 11, s. E22-E24, E26, E28. Analizowano proces wykonania prototypu dźwigni pedału metodami stereolito-grafii i spiekania laserowego, stosując materiały reprezentujące cztery klasy mate-riałowe, w tym materiały na odlewy wtryskowe do tzw. problematycznych two-rzyw sztucznych. Stwierdzono, że jedynie spiekanie laserowe z udziałem proszku brązowego zapewnia wymaganą jakość powierzchni prototypu.

173. Koc B., Ma Y., Lee Y.-S.: Smoothing STL files by Max-Fit biarc curves for Rapid

Prototyping. Wygładzanie zbiorów STL metodą maksymalnego dopasowania krzywych dwułukowych w szybkim prototypowaniu. Rapid Prototyp.Journ., 2000, t. 6, nr 3, s. 186-203. Szybkie prototypowanie wymaga warstwowego rozcinania modeli CAD wyrobu w płaszczyźnie X-Y. Rozpowszechnione są zbiory danych zwane zbiorami ste-reolitograficznymi (STL). Przedstawiono nową metodę opisywania konturów przekrojów warstwowych, wykorzystującą technikę maksymalnego dopasowania krzywych do kształtów przekrojów opisanych zbiorami punktów.

40

174. Kreutzburg K.: Rapid Prototyping (RP): Pumpenteile aus Polyamid gefertigt. Mit

Lasersintern zu Funktionsprototypen. Szybkie prototypowanie (RP): części pomp wykonane z poliamidu. Wykonywanie prototypów do analizy funkcjonalnej me-todą spiekania laserowego. Ind.Anz., 2000, t. 122, nr 40, s. 49. W celu przeprowadzenia analizy funkcjonalnej komponentów wysokowydajnej pompy wodnej metodą spiekania laserowego wykonano prototypy z poliamidu Dura Form. Koło wirnikowe wykonano jako jedną całość, a koło kierownicze w trzech częściach stanowiących wycinki o kącie 120 stopni.

175. Lynn-Charney C., Rosen D.W.: Usage of accuracy models in stereolithography

process planning. Wykorzystanie modeli dokładności w planowaniu procesu ste-reolitografii. Rapid Prototyp.Journ., 2000, t. 6, nr 2, s. 77-86. Dokładność urządzeń szybkiego prototypowania podawana jest zwykle jako wiel-kość błędu przypadającego na jednostkę długości. Dla celów projektowania ele-mentów metodą stereolitografii (SL) jest to niewystarczające, ponieważ na pod-stawie tak określonej dokładności urządzenia SL nie można stwierdzić, czy wyt-warzany element będzie posiadał wymagane tolerancje geometryczne. Omówiono empiryczny model dokładności urządzenia SL oraz metodę planowania przebiegu procesu SL opartą na metodologii "powierzchni odpowiedzi" oraz wielokryterial-nej optymalizacji.

176. Mal schnell so. Rapid Prototyping durch Dreiachs-Fräsmaschinen direkt aus CAD.

Tym razem tak szybko. Szybkie prototypowanie bezpośrednio z CAD na frezarce trójosiowej. Masch.u.Werkz., 2000, t. 101, nr 4, s. 118-119. Oprogramowanie Rapidmill do szybkiego prototypowania stanowi uzupełnienie kompletnego pakietu szwajcarskiej firmy Isel Automation, złożonego z obrabiarki CNC i oprogramowania 2D/3D CAD/CAM. Zaletą modułu jest możliwość pro-totypowania bez udziału 5-osiowej obrabiarki CNC i skomplikowanych układów stereolitograficznych. Program odczytuje dane w formacie własnym (RPS), STL, a także - 3DS.

177. Masood S.H., Rattanawong W., Iovenitti P.: Part build orientations based on vo-

lumetric error in fused deposition modelling. Orientowanie powstającej części wykorzystujące odchyłkę objętościową w procesie modelowania przez nakładanie warstw w wyniku wytłaczania stopionego materiału. Int.J.of Adv.Manuf.Technol., 2000, t. 16, nr 3, s. 162-168. Nakładanie warstw przez wytłaczanie stopionego materiału należy do technik szybkiego wytwarzania prototypów. Układanie warstw jedna po drugiej powoduje powstawanie odchyłki między objętością nałożonego materiału, a objętością wy-nikającą z modelu CAD wytwarzanej części. Zdefiniowano odchyłkę objętości, podano sposób jej eksperymentalnego określania oraz metodę optymalnego orientowania powstającej części, minimalizującego odchyłkę.

41

178. Meyer R.: Rapid Prototyping: Auf der Suche nach neuen Einsatzgebieten. Ende der Fahnenstange noch nicht erreicht. Rapid Prototyping: w poszukiwaniu nowych obszarów zastosowań. To nie koniec możliwości. Ind.Anz., 2000, t. 122, nr 23, s. 74-75. Trwają prace nad doskonaleniem generatywnych metod wytwarzania prototypów, np. na drodze spiekania laserowego formy uzyskanej z proszku krzemianowo-cyr-konowego; prototyp metalowy otrzymany tą metodą spełnia warunki umożliwiają-ce jego analizę funkcjonalną. Z zestawienia kosztów wytwarzania prototypów form na odlewy ciśnieniowe wynika, że metody generatywne są tańsze, a ich re-alizacja trwa krócej.

179. Mit dem Laser-Sinter-Technologie in Windeseile zu Prototypen. Optimiertes La-

sersintern für 3D-Kunststoffmodelle. Szybkie wykonywanie prototypów metodą spiekania laserem. Zoptymalizowane spiekanie laserowe do wykonywania trój-wymiarowych modeli z tworzyw sztucznych. Laser, 2000, nr 1, s. 22-24. Przegląd urządzeń serii EOSINT do szybkiego wykonywania prototypów z prosz-ków metali i z tworzyw sztucznych metodą spiekania laserowego. System EOSINT P360 przeznaczony jest do spiekania laserowego modeli z tworzyw sztucznych, o wysokości do 620 mm, na potrzeby projektowania oraz badania cech funkcjonalnych. System najnowszej generacji EOSINT P700 jest obecnie je-dynym systemem szybkiego prototypowania z dwiema głowicami laserowymi.

180. Oczoś K.E.: Szybciej, dokładniej, ekonomiczniej...

Mechanik, 2000, t. 73, nr 2, s. 69-76. Przegląd najnowszych osiągnięć w dziedzinie projektowania oraz szybkiego wyt-warzania oprzyrządowania produkcyjnego. Przedstawiono postępy w zakresie szybkiego prototypowania (RP) oraz szybkiego wykonywania oprzyrządowania produkcyjnego (RT). Uwagę zwraca m.in. kompletne rozwiązanie oprzyrządowa-nia do RP i RT firmy 3D Systems, stanowiące efektywne narzędzie we wszystkich fazach rozwoju wyrobu.

181. Park J., Tari M.J., Hahn H.T.: Characterization of the laminated object manufac-

turing (LOM) process. Charakterystyka procesu wytwarzania przedmiotów war-stwowych metodą LOM. Rapid Prototyp.Journ., 2000, t. 6, nr 1, s. 36-49. Metoda LOM jest procesem szybkiego wykonywania prototypów, polegającym na sekwencyjnym nakładaniu i spajaniu ze sobą cienkich arkuszy papieru lub folii oraz wycinaniu na kolejnych nałożonych warstwach obrysu budowanego ele-mentu. Proces LOM przeanalizowano pod kątem dokładności spajania warstw oraz wycinania kształtów w kolejnych warstwach. Badano wpływ wybranych czynników na parametry dokładnościowe procesu LOM.

182. Prototypen in Serie. Mehr und grössere Teile in kerzerer Zeit. Seryjne wykonywa-

nie prototypów. Więcej większych części w krótszym czasie. Masch.u.Werkz., 2000, t. 101, nr 12, s. 40-43. Doświadczenia niemieckiej grupy Hofmann w zakresie szybkiego wykonywania prototypów oparto na wykorzystaniu rozbudowanego urządzenia do spiekania la-serowego Eosint P700. Opisano sposoby zwiększania wydajności wykonywania prototypów.

42

183. Schmidl G., Fritz H.: In kürzerer Zeit von der Idee zum serienreifen Produkt.

Krótszy czas od pomysłu do seryjnego wyrobu. Maschinenmarkt, 2000, nr 23, s. 34, 37. Przedstawiono doświadczenia firmy Kärcher (producent urządzeńczyszczących) w zakresie wykorzystania urządzeń produkcji firmy Stratasys do szybkiego prototy-powania metodą wytłocznego osadzania stopionego metalu (FDM). Przynależne do urządzenia oprogramowanie generuje program budowy prototypu realizowany później w klimatyzowanym pomieszczeniu metodą "warstwa po warstwie", łącz-nie z potrzebną konstrukcją wspornikową. Prototypy wykonane metodą FDM na-dają się do testowania funkcji komponentów urządzeń.

184. Schrott R.: Schicht für Schicht. Rapid Tooling mit der Schichtfrästechnik. War-

stwa po warstwie. Szybkie wykonywanie narzędzi metodą frezowania warstwo-wego. Form und Werkzeug, 2000, nr 1, s. 55-56. Przedstawiono innowacyjną metodę produkcji prototypowych narzędzi, stano-wiącą połączenie metod generatywnych z obróbką skrawaniem. Na przykładzie obróbki formy wtryskowej z aluminium wyjaśniono zasadę frezowania warstwo-wego, dzięki któremu uzyskuje się formy nie wymagające obróbki wykańczającej. Dane techniczne frezarki do frezowania warstwowego (Zimmermann).

185. Stereolithographie (SL) liefert sehr gute Oberflächen. Formel 1 nutzt SL-Teile im

Windkanal. Stereolitografia dostarcza powierzchni bardzo dobrej jakości. Formuła 1 wykorzystuje elementy SL w tunelu aerodynamicznym. Ind.Anz., 2000, t. 122, nr 20/21, s. 50. Urządzenie SLA 7000 (prod. 3D Systems) do szybkiego prototypowania metodą stereolitografii zastosowano do wykonywania elementów funkcjonalnych modeli bolidów z żywicy epoksydowej o wysokiej wytrzymałości. Przy użyciu lasera 800 mW wytwarzane są warstwy o grubości nawet 0,025 mm. Przy maksymalnym ob-ciążeniu, tj. 68,04 kg, urządzenie umożliwia wykonywanie części, z których naj-większe mogą mieć wymiary 508 x 508 x 600 mm.

186. Westkämper E., Schraft R.D., Schaaf W.: ROBOTYPING - Neue Rapid-Prototy-

ping-Verfahren mit Industrierobotern. ROBOTYPING -nowe metody szybkiego prototypowania z wykorzystaniem robotów przemysłowych. Werkstattstechnik, 2000, t. 90, nr 5, s. 217-219. Opisano dwie koncepcje zastosowania robotów przemysłowych o szerokim za-sięgu do trójwymiarowego modelowania prototypów narzędziami "zanurzonymi" w materiale przez kształtowanie w formie uzyskanej bezpośrednio na podstawie danych geometrycznych oraz metodą miejscowego utwardzania podpowierzch-niowego materiału.

187. Zhou J.G., Herscovici D., Chen C.C.: Parametric process optimization to improve

the accuracy of rapid prototyped stereolithography parts. Optymalizacja doboru parametrów celem zwiększenia dokładności części wytwarzanych metodą stereo-litografii w ramach szybkiego prototypowania. Int.J.of Mach.Tools a.Manuf., 2000, t. 40, nr 3, s. 363-379. Badania teoretyczne i doświadczalne w celu zwiększenia dokładności części wy-konywanych metodą stereolitografii (szybkie prototypowanie, RP SLA). Do badań użyto specjalnie zaprojektowanych płytek oceniając m.in. ich błędy wymiarowe, geometryczne i chropowatość powierzchni. Do oceny jakości płytek stosowano metodę Taguchi'ego.

43

188. Altan T., Lilly B., Yen Y.C.: Manufacturing of dies and molds. Wytwarzanie mat-

ryc i form. CIRP Ann., 2001, t. 50, nr 2, s. 405-423. Obszerny przegląd zagadnień związanych z wytwarzaniem matryc i form, odgry-wających istotną rolę w całościowo traktowanym łańcuchu procesów produkcyj-nych. Omówiono m.in. rodzaje form i matryc, ekonomikę ich produkcji, stosowane do tego celu narzędzia i technologie, ze szczególnym uwzględnieniem szybkiego wytwarzania prototypów (rapid prototyping), stosowania obróbki laserowej, a także innych nietradycyjnych metod obróbki (elektroerozyjna, elektrochemiczna). Podano warunki, które muszą spełniać obrabiarki i narzędzia do produkcji matryc. Omówiono sposoby generowania drogi narzędzia i modelowania procesów obróbkowych.

189. Chalmers R.E.: Rapid tooling technology from Ford country. Technologia szyb-

kiego kształtowania matryc opracowana w firmie Ford. Manuf.Eng., 2001, t. 127, nr 5, s. 36-38, 40-41. Firma Ford opracowała nową technologię szybkiej produkcji matryc i innych na-rzędzi za pomocą addytywnego procesu natryskiwania termicznego. Następnie matryca jest wypełniana materiałem epoksydowym, zamrażana i wypalana. Tak wytworzone matryce zachowują bardzo wysokie tolerancje i mogą być stosowane nie tylko jako prototypy, lecz także bezpośrednio do produkcji seryjnej. Czas i koszty takiego kształtowania matryc są znacznie niższe niż wytwarzania matryc tradycyjnych. Pękaniu matryc zapobiega się na drodze kontroli temperatury i gru-bości osadzanego materiału.

190. Choi S.H., Samavedam S.: Visualisation of rapid prototyping. Wizualizacja szyb-

kiego wykonywania prototypów. Rapid Prototyp.Journ., 2001, t. 7, nr 2, s. 99-114. Wybór optymalnych parametrów procesu szybkiego prototypowania (RP), istotny dla uzyskania wymaganej jakości budowanego elementu, może być usprawniony przez zastosowanie techniki wirtualnego prototypowania (VP) z wykorzystaniem modelu CAD części przeznaczonej do zbudowania w rzeczywistości. W systemie VP analizy i testy symulacyjne procesu RP prowadzone są pod kątem wpływu pa-rametrów procesu RP na jakość budowanej części. Technika VP zapewnia eliminację operacji niepożądanych lub zbędnych w rzeczywistym procesie RP. Omówiono strukturę i charakterystyki funkcjonalne systemu VP opracowanego w Hongkongu.

191. Delgarno K., Stewart T.: Production tooling for polymer moulding using the

RapidSteel process. Oprzyrządowanie do formowania wtryskowego materiałów polimerowych, wykonane z zastosowaniem procesu RapidSteel. Rapid Prototyp.Journ., 2001, t. 7, nr 3, s. 173-179. Przy wytwarzaniu oprzyrządowania do formowania wtryskowego materiałów po-limerowych stosuje się technologię szybkiego prototypowania. Omówiono wyniki badań procesu DTM RapidSteel (pośredniego selektywnego spiekania lasero-wego) w celu określenia możliwości jego wykorzystania do szybkiego wytwa-rzania takiego oprzyrządowania. RapidSteel obejmuje dwa etapy: konwencjonalne selektywne spiekanie laserowe proszku stalowego pokrytego materiałem poli-merowym w celu otrzymania półfabrykatu budowanej części oraz wyprażanie.

44

192. Edelmann O.: Pionier der Vergangenheit ist Wegbereiter der Zukunft. Stereo-

lithographie setzt Zeichen im Rapid Prototyping. Pionier w technologii szybkiego prototypowania (firma 3D Systems) jako awangarda przyszłości. Stereolitografia wyznacza kierunki rozwoju szybkiego prototypowania. VDI-Z, 2001, t. 143, nr 5, s. 54-55. Stereolitografia jest wiodącą, stale udoskonalaną metodą w systemach szybkiego prototypowania. Unowocześnia się oprogramowanie urządzeń stereolitograficz-nych, które w coraz większym stopniu ułatwia sterowanie procesem oraz pozwala zmniejszyć liczebność i wielkość podpór podtrzymujących model. W zakresie sto-sowanych żywic występuje większa różnorodność i możliwe jest wykonywanie modeli z materiałów o cechach zbliżonych do tych, z których produkowane będą wyroby seryjne.

193. EOS takes fine approach to laser sintering. Kolejne podejście firmy EOS do

spiekania laserowego. Met.Powder Report, 2001, t. 56, nr 3, s. 18. Informacja o opracowaniu przez niemiecką firmę EOS drobnoziarnistego proszku na bazie stali, przeznaczonego do spiekania laserowego, m.in. na potrzeby szyb-kiego prototypowania. Wprowadzony na rynek w 1995 roku proszek DMLS poz-walał na wytwarzanie warstw grubości 100 m. Z proszku DirectSteel 50-VI można wytwarzać warstwy grubości 50 m, a z udoskonalonego proszku Direct-Steel 20-VI - warstwy grubości 20 m o wytrzymałości do 500 N/mm

2 i wydłuże-

niu do 7%. Firma EOS oferuje także unowocześnioną wersję urządzenia do spie-kania laserowego EOSINT M250 Xtended z wbudowanym czujnikiem do regulacji położenia wiązki laserowej. Opis eksploatacji systemu.

194. Etmanski B., Grundler E.: Weltmesse für Werkzeug-/Formenbau, Design und Pro-

duktentwicklung. EuroMold 2001 - Trendsetter der "anderen Art". Światowe targi produktów na potrzeby produkcji narzędzi i form, projektowania i opracowywania wyrobów. EuroMold 2001 - producenci wyznaczają "inne" kierunki. VDI-Z, 2002, t. 144, nr 3, s. 22-26. Przegląd produktów eksponowanych na targach EuroMold 2001 obejmuje mate-riały, narzędzia, powłoki narzędziowe oraz urządzenia na potrzeby opraco-wywania produktów i produkcji prototypów z zastosowaniem metod obróbki plastycznej, odlewania i szybkiego prototypowania. M.in. nową generację urządzeń do wykonywania prototypów metodą stereolitografii reprezentuje Viper si2 SLA (3D Systems), przeznaczony do produkcji części o wysokiej jakości powierzchni i najwyższej dokładności.

195. Glardon R., Karapatis N., Romano V.: Influence of Nd:YAG parameters on the

selective laser sintering of metallic powders. Wpływ parametrów lasera Nd:YAG na selektywne spiekanie proszków metalicznych. CIRP Ann., 2001, t. 50, nr 1, s. 133-136. Przeprowadzono porównawczą ocenę procesów spiekania radiacyjnego laserem CO2 i laserem Nd:YAG proszków metali (głównie niklu, tytanu, związku kobaltu i węglika wolframu), stosowanych do szybkiego wytwarzania prototypów elemen-tów maszyn. Na podstawie badań przeprowadzonych przy różnych dawkach mocy, częstotliwości i sposobach skanowania dawek energii cieplnej, określono metody sterowania głębokością spieczonej warstwy wierzchniej wytworzonej kształtki, jej mikrostrukturą i własnościami fizycznymi modeli. Wskazówki odnośnie do sterowania gęstością prototypów.

45

196. Grundler E.: Euromold = Design, Prototyp, Serie. Targi Euromold = projekt,

prototyp, seria. Tech.Rdsch., 2001, t. 93, nr 6, s. 36-39. Z kompletnej oferty obrabiarek, technologii, sprzętu i oprogramowania, materia-łów oraz metod pomiarowych przydatnych w procesach szybkiego prototypowania i szybkiego wykonywania narzędzi, oferowanych podczas targów Euromold, wyb-rano głównie duże centra obróbkowe przystosowane do obróbki matryc, form i modeli o dużych gabarytach. Centra dysponujące przestrzeniami roboczymi o wielkości osi X, Y, liczonymi w metrach, o obciążalności stołów w granicach 5÷10 t, o zmodyfikowanych konstrukcjach typu gantry, zdominowały produkcję firm małych i średnich. Opisano m.in. frezarkę portalową CNC prod. Zimmermann oraz centrum CNC do obróbki HSC.

197. Hänninen J.: DMLS moves from rapid tooling to rapid manufacturing. Bezpośred-

nie spiekanie laserowe, przejście od szybkiego oprzyrządowania do szybkiej pro-dukcji. Met.Powder Report, 2001, t. 56, nr 9, s. 24, 26-29. Przedstawiono postępy w zakresie technik bezpośredniego spiekania laserowego metali (DMLS) i szybkiego wykonywania prototypów i oprzyrządowanie (RTM), na podstawie przeglądu technologii laserowej opracowanej przez fińsko-niemiecką firmę Rusko-EOS. Omawianą technologię stosuje się do produkcji krótkich serii narzędzi do wtryskarek i form odlewniczych oraz do szybkiego wytwarzania krótkich serii i prototypów funkcjonalnych ze spieków metalowych. Bierze się pod uwagę stosowanie spiekania laserowego do produkcji długich serii wyrobów o bardziej złożonych kształtach.

198. Hopkinson N., Dickens P.: Rapid prototyping for direct manufacture. Szybkie

prototypowanie w bezpośredniej produkcji. Rapid Prototyp.Journ., 2001, t. 7, nr 4, s. 197-202. Analiza możliwości i opłacalności stosowania metod przyrostowych szybkiego prototypowania (LMT RP) w wytwarzaniu gotowych wyrobów. Biorąc pod uwagę zerowe koszty oprzyrządowania, krótsze czasy realizacji cyklu produkcyjnego oraz duże możliwości w zakresie kształtowania dowolnych zarysów, stwierdzono, że zastosowanie metod LMT RP w produkcji może okazać się bardzo opłacalne. Opisano kilka przykładów efektywnego zastosowania metod LMT RP w produkcji jednostkowej i małoseryjnej. Dokonano analizy porównawczej kosztów wytwarzania różnych elementów metodami formowania wtryskowego oraz stereolitografii.

199. Maisel O.: Rapid Tooling beschleunigt Serienfertigung komplexer Kunststoffteile.

Rapid Tooling przyspiesza seryjne wytwarzanie skomplikowanych części z two-rzyw sztucznych. VDI-Z, 2001, nr spec. V, s. 54-56. Opisano metodę szybkiego wykonywania narzędzi 3D-Keltool, stosowaną w firmie 3D Schilling, na przykładzie procesu wytwarzania wkładki matrycowej potrzebnej do wykonania cokołu wyłącznika oświetleniowego. W oparciu o dane 3D-CAD sporządzono model metodą stereolitografii, a następnie model z metalu metodą odlewu ciśnieniowego. Stwierdzono, że model metalowy można poddawać obciążeniom, a jego własności są zbliżone do własności produktu seryjnego. Zaletą tego modelu jest przewodność cieplna, którą można wykorzystać do stabilizacji temperatury narzędzia.

46

200. Meyer R.: Rapid-Produktentwicklungen mit Rapid-Technologien. Bericht aus der Fraunhofer-Allianz Rapid Prototyping. Procesy opracowania produktu z wyko-rzystaniem technik typu "rapid". Informacja o działalności grupy instytutów Fraunhofera zajmujących się metodami szybkiego prototypowania. Werkstattstechnik, 2001, t. 91, nr 2, s. 57-59. Do metod optymalizacji wczesnych faz powstawania nowego produktu zaliczono systemy planowania (projektowania) w rzeczywistości wirtualnej i metody szyb-kiego prototypowania z wykorzystaniem konkretnych materiałów. Pozycję klu-czową w procesie opracowania produktu zajmuje jego model 3D, który jednocześ-nie stanowi człon pośredni między procesami konstruowania oraz planowania i wytwarzania. Opisano tzw. techniki interaktywne.

201. Oczoś K.E.: Istota i znaczenie szybkiego opracowywania wyrobów - Rapid Pro-

totyping Development. Mechanik, 2001, t. 74, nr 3, s. 141-144. Narzędziem umożliwiającym spełnienie wymagań związanych z dostarczeniem na rynek taniego wyrobu wysokiej jakości w możliwie krótkim czasie jest technika szybkiego opracowywania wyrobu - RPD (Rapid Prototyping Development). Istota techniki RPD oparta jest na integracji, iteracji, ewolucji i technologii. Prze-analizowano rolę i znaczenie procesów szybkiego wykonywania prototypów (RP) i szybkiego wykonywania oprzyrządowania technologicznego (RT) w RTD.

202. Oczoś K.E.: Rapid Prototyping/Rapid Tooling - rozwój konstrukcji urządzeń, sto-

sowanych materiałów i technologii. Mechanik, 2001, t. 74, nr 4, s. 217-223. Rozwój technologii Rapid Prototyping/Rapid Tooling (szybkie wykonywanie prototypu/oprzyrządowania technologicznego) w świetle wystawy EUROMOLD 2000. Rozwój konstrukcji urządzeń RP i RT zmierza w kierunku zwiększenia szybkości działania i możliwości budowy przedmiotów o dużych gabarytach. Podano krótkie charakterystyki techniczno-funkcjonalne nowoczesnych urządzeń i materiałów.

203. Onuh S.O.: Rapid prototyping integrated systems. Zintegrowane systemy szyb-

kiego prototypowania. Rapid Prototyp.Journ., 2001, t. 7, nr 4, s. 220-223. Charakterystyka stanu w zakresie integracji systemów szybkiego prototypowania (RP) przedstawiona na konferencji na temat sieci internetowych. Podkreślono, że integracja jest naturalnym kierunkiem rozwoju systemów RP, którego przejawem są rozwijające się systemy szybkiego wytwarzania oprzyrządowania technologicz-nego (RT) i szybkiej produkcji (RM). Rozważano zagadnienia związane z przez-naczeniem zintegrowanych systemów RP, zakresem integracji, sposobami uzyska-nia integracji, możliwościami i ograniczeniami integracji, jej zaletami oraz stopniem rozpowszechnienia przemysłowego. Przykłady integracji.

47

204. Segal J.I., Campbell R.I.: A review of research into the effects of rapid tooling on

part properties. Przegląd wyników badań nad wpływem technologii szybkiego wy-konywania oprzyrządowania produkcyjnego (RT) na właściwości wytwarzanej części. Rapid Prototyp.Journ., 2001, t. 7, nr 2, s. 90-98. Analiza wyników badań nad wpływem różnych technologii szybkiego wykonywa-nia oprzyrządowania (RT) na własności użytkowe części wytworzonych przy uży-ciu urządzeń uzyskanych w rezultacie zastosowania tych technologii. Omówiono m.in. funkcje spełniane przez oprzyrządowanie do formowania wtryskowego, pa-rametry rozważane przy wyborze technologii RT do produkcji prototypów tech-nicznych, wybrane problemy przetwarzania materiałów polimerowych w formowaniu wtryskowym.

205. Tay F.E.H., Haider E.A.: The potential of plating techniques in the development

of rapid EDM tooling. Możliwości zastosowania technik pokrywania w celu doskonalenia szybkiego wytwarzania elektrod do EDM. Int.J.of Adv.Manuf.Technol., 2001, t. 18, nr 12, s. 892-896. Przedstawiono metodę szybkiego wytwarzania prototypów narzędzi-elektrod na potrzeby obróbki elektroerozyjnej. Zaproponowana metoda polega na zastosowa-niu najpierw spiekania laserowego elektrod z proszków metali, a następnie ich po-krywania na drodze chemicznej warstwą miedzi. Do spiekania użyto lasera CO2 o mocy 200 W. Warstwę miedzi nałożono w celu poprawy jakości powierzchni i przewodności elektrody. Uzyskane narzędzia nie ustępują pod względem jakości konwencjonalnym elektrodom miedzianym.

206. Wu M. i in.: A novel stereolithography technology with conventional UV light.

Nowa technologia wytwarzania prototypowych elementów metodą stereolitografii z wykorzystaniem konwencjonalnego światła UV. Rapid Prototyp.Journ., 2001, t. 7, nr 5, s. 268-274. W Chinach opracowano kompaktowy system szybkiego prototypowania (CPS), którego podstawowym modułem jest urządzenie stereolitograficzne nowej kon-strukcji. Zamiast drogiego lasera użyto w nim taniej, konwencjonalnej lampy UV. Emitowane przez lampę światło UV jest rozproszone i ma małe natężenie. W celu zogniskowania rozproszonego światła UV zastosowano elipsoidalne zwierciadło. Światło jest następnie transportowane światłowodem do głowicy optycznej umieszczonej bezpośrednio nad powstającym elementem.

207. Yeo S.H., Yap G.G.: A feasibility study on the micro electro-discharge machining

process for photomask fabrication. Badania nad możliwością zastosowania elektroerozyjnej mikroobróbki do wytwarzania fotomasek. Int.J.of Adv.Manuf.Technol., 2001, t. 18, nr 1, s. 7-11. Badano możliwość zastosowania elektroerozyjnej mikroobróbki (mikro-EDM) jako techniki alternatywnej dla wytwarzania fotomasek używanych w systemach mikroelektromechanicznych dla celów szybkiego wykonywania prototypów. Prze-prowadzono badania na trzech próbkach. Najpierw wykonano cienkie, różnej gru-bości warstwy chromu na podłożu ze szkła borokrzemianowego. Następnie war-stwy te obrabiano metodą mikro-EDM pozostawiając na podłożu pożądany wzór. Podano wyniki doświadczeń potwierdzające efektywność tej metody obróbki.

48

208. Zhang Y. i in.: Al2O3 ceramics preparation by LOM (Laminated Object Manu-

facturing). Wytwarzanie części z ceramiki Al2O3 przy zastosowaniu metody LOM (wytwarzanie przedmiotów laminowanych). Int.J.of Adv.Manuf.Technol., 2001, t. 17, nr 7, s. 531-534. Opisano proces wytwarzania części z taśmy z ceramiki w stanie zielonym Al2O3, o grubości 0,7 mm. Części w stanie zielonym kształtowane są metodą LOM (wy-twarzanie przedmiotów laminowanych), należącą do technik szybkiego wytwa-rzania prototypów. Produkt finalny jest spiekany bezciśnieniowo. Poddano ana-lizie mikrostrukturę i właściwości mechaniczne wytwarzanych części, stwierdza-jąc przydatność metody LOM do wytwarzania z Al2O3 przedmiotów o złożonych kształtach i małych wymaganiach wytrzymałościowych.

209. Ahn D.G., Lee S.H., Yang D.Y.: Development of transfer type variable lamination

manufacturing (VLM-ST) process. Rozwój procesu wytwarzania warstw o zmien-nym kształcie i geometrii (VLM-ST). Int.J.of Mach.Tools a.Manuf., 2002, t. 42, nr 14, s. 1577-1587. Opisano system szybkiego prototypowania oparty na wytwarzaniu pojedynczych warstw prototypu o pochylonych powierzchniach bocznych. Materiałem wyjścio-wym jest stos płyt z pianki polistyrenowej (o grubości <4 mm) z otworami ustala-jącymi i jednym otworem pilotującym. Kolejne płyty ze stosu są poddawane ob-róbce na wycinarce drutowej w celu wykrojenia pojedynczej warstwy o zadanym kształcie wynikającym z modelu CAD. Układanie i składanie pojedynczych warstw wykonuje się ręcznie z wykorzystaniem otworu pilotującego.

210. Ahn S.-H. i in.: Anisotropic material properties of fused deposition modeling

ABS. Anizotropowe własności tworzywa ABS modelowanego za pomocą wytłocznego osadzania (FDM). Rapid Prototyp.Journ., 2002, t. 8, nr 4, s. 248-257. Typowym procesem szybkiego prototypowania (RP) jest proces przestrzennego modelowania za pomocą wytłocznego osadzania włókna z tworzywa sztucznego topionego w upłynniaczu (FDM), opracowany przez firmę Stratasys. Oceny me-chanicznych własności prototypów z tworzyw typu ABS otrzymanych metodą FDM dokonuje się na podstawie znajomości własności materiału przed poddaniem go procesowi FDM oraz badając wpływ parametrów procesu FDM na anizotropowe własności przetworzonego materiału. Scharakteryzowano kolejne etapy procesu FDM.

211. Bernard A., Fischer A.: New trends in rapid product development. Nowe

tendencje w dziedzinie szybkiego projektowania i produkcji wyrobów. CIRP Ann., 2002, t. 51, nr 2, s. 635-652. Przegląd metod szybkiego opracowania wyrobów i ich prototypów z punktu wi-dzenia konstrukcji. Opisano efekty wprowadzenia nowych technik obliczenio-wych i systemów oprogramowania, systemów z bazą wiedzy i zarządzania danymi oraz integrowania projektowania z produkcją, których celem jest skrócenie czasu między projektowaniem wyrobu i wykonaniem prototypu, a produkcją masową. Ewolucja od szybkiego prototypowania (rapid prototyping) do szybkiego konstru-owania (rapid design) stanowi klucz do koncepcji rozwoju produkcji masowej, która obejmuje: tele-inżynierię i interfejsy na styku człowiek-maszyna.

49

212. Chlebus E.: Szybkie prototypowanie (cz. 1). Innowacyjne technologie w kształto-

waniu konkurencyjności produktów i przedsiębiorstw. Maschinenmarkt, Mag.Przem., 2002, nr 5, s. 54-56. Minimalizację ryzyka inwestycyjnego przy wprowadzaniu nowych produktów mogą zapewnić techniki szybkiego prototypowania (rapid prototyping) i szybkiego wytwarzania narzędzi (rapid tooling). Na schemacie podano ich umiejscowienie w sekwencyjnym łańcuchu faz rozwoju produktu zgodnie z koncepcją produkcji zintegrowanej komputerowo (CIM). Omówiono proces tworzenia prototypu metodą stereolitografii, zapewniającą pełne przetworzenie ciekłego polimeru w model fizyczny, bez strat w postaci odpadów. Wyniki badań modeli wykorzystuje się do oceny układów rzeczywistych, stosując zasady podobieństwa mechanicznego.

213. Chlebus E.: Szybkie prototypowanie (cz. 2). Innowacyjna technologia w wytwa-

rzaniu nowych wyrobów. Maschinenmarkt, Mag.Przem., 2002, nr 6, s. 24-25. Przedstawiono wybrane technologie szybkiego prototypowania, stosowane i dos-konalone w Instytucie Maszyn i Automatyzacji Politechniki Wrocławskiej. Tech-nika VC (vacuum casting) – odlewania próżniowego stosowana jest do wytwarza-nia pojedynczych wyrobów lub małych serii przez odtwarzanie w formie silikono-wej w oparciu o modele CAD-3D i wzorcowy model fizyczny wykonany jedną z metod szybkiego prototypowania. Zaletą technologii wytwarzania form skorupo-wych MCP jest bardzo szybkie wytwarzanie wkładek do form i matryc w oparciu o formę skorupową uzyskaną na drodze napylania modelu wzorcowego.

214. Etmanski B., Grundler E.: Weltmesse für Werkzeug-/Formenbau, Design und Pro-

duktentwicklung. EuroMold 2001 - Trendsetter der "anderen Art". Światowe targi produktów na potrzeby produkcji narzędzi i form, projektowania i opracowywania wyrobów. EuroMold 2001 - producenci wyznaczają "inne" kierunki. VDI-Z, 2002, t. 144, nr 3, s. 22-26. Przegląd produktów eksponowanych na targach EuroMold 2001 obejmuje mate-riały, narzędzia, powłoki narzędziowe oraz urządzenia na potrzeby opracowy-wania produktów i produkcji prototypów z zastosowaniem metod obróbki plastycznej, odlewania i szybkiego prototypowania. M.in. nową generację urządzeń do wykonywania prototypów metodą stereolitografii reprezentuje Viper si2 SLA (3D Systems), przeznaczony do produkcji części o wysokiej jakości powierzchni i najwyższej dokładności.

215. Grochowski A.: Rapid Tooling.

CADCAM Forum, 2002, nr 3, s. 12-13. Przyrostowe metody wytwarzania stosowane są m.in do produkcji narzędzi służą-cych do wykonywania innych elementów (form, matryc). Przyrostowe metody wytwarzania narzędzi określa się obecnie pojęciem Rapid Tooling (RT). Podano charakterystyki bezpośredniej i pośredniej metody wytwarzania narzędzi. W meto-dzie bezpośredniej elementem wyjściowym jest model bryłowy. Model rzeczy-wisty powstaje w specjalnym urządzeniu sterowanym komputerowo; materiałem wyjściowym jest proszek metalu. Omówiono schemat urządzenia umożliwiają-cego wytwarzanie takiego modelu oraz kolejne etapy jego powstawania. Metoda pośrednia to tworzenie narzędzi na podstawie modelu wykonanego wcześniej dowolną metodą szybkiego prototypowania (RP). Etapy powstawania narzędzi.

50

216. Im Y.-T., Walczyk D.F.: Development of a computer-aided manufacturing system

for profiled edge lamination tooling. Rozwój wspomaganego komputerowo sys-temu wytwarzania narzędzi metodą profilowania warstwowego. Trans.ASME, J.of Manuf.Sci.a.Eng., 2002, t. 124, nr 3, s. 754-761. Omówiono oprogramowanie na potrzeby produkcji wspomaganej komputerowo (CAM) przeznaczone do wytwarzania profilowych warstwowych struktur (PEL) oprzyrządowania obróbkowego. PEL jest metodą szybkiego prototypowania, w której wykorzystuje się modele CAD konstruowanego elementu. Metoda obejmuje iteracyjne projektowanie w oparciu o modele termiczne i strukturalne oraz wytwarzanie żądanego przedmiotu z zastosowaniem oprogramowania CAM. Do wytwarzania prototypu wykorzystuje się technologię cięcia strumieniem wodnościernym.

217. Konieczny R.: Zastosowanie technik rapid prototyping w projektowaniu maszyn.

CADCAM Forum, 2002, t. 12, nr 8, s. 65-67. Skrócenie czasu wprowadzania nowego wyrobu na rynek umożliwiają obecnie techniki szybkiego prototypowania (RP) pozwalające na tworzenie fizycznych obiektów bezpośrednio na podstawie modelu komputerowego. W technikach RP stosowane są zwykle metody przyrostowego kształtowania obiektów warstwa po warstwie. Proces tworzenia elementu prototypowego prześledzono na przykładzie metody 3DP (przestrzenne kształtowanie bryły prototypu przez warstwowe nakła-danie proszku i spajanie tego proszku w określonym obszarze warstwy za pomocą cieczy spajającej). Opisano budowę i zasadę działania urządzenia Z400 pracują-cego na bazie metody 3DP. Omówiono m.in. sposób przygotowania danych dla tego urządzenia.

218. Krokosz J., Przybylski J.: Przykłady wykorzystania techniki Rapid Prototyping

System (RPS) - Laminated Object Manufacturing (LOM). Biul.Iod., 2002, t. 4, nr 2, s. 37-41. Wiele metod szybkiego wytwarzania prototypów to metody przyrostowe, co ozna-cza, że model fizyczny powstaje z warstw nakładanego materiału. Jedną z tych metod jest LOM (Laminated Object Manufacturing) - metoda polegająca na nakła-daniu kolejnych warstw ze specjalnego tworzywa, np. z papieru z warstwą termo-utwardzalnego kleju. Do realizacji tej metody w Instytucie Odlewnictwa (Kraków) stosuje się urządzenie LOM 2030E (HELISYS, USA) z laserem CO2 (typ SYN-RAD) o mocy 50 W, chłodzonym wodą, o średnicy wiązki 0,254 mm. Opisano przebieg wykonania modelu obudowy pirometru oraz podano przykłady innych modeli.

219. Oczoś K.E.: Postęp w szybkim opracowywaniu i produkcji wyrobów prezento-

wany na 8. Światowych Targach EuroMold 2001. Część II. Nowe materiały i urządzenia do realizacji metod RP. Mechanik, 2002, t. 75, nr 4, s. 241-250. Omówiono najnowszą ofertę firm w zakresie materiałów i urządzeń stosowanych w metodach RP i RT w świetle targów EuroMold 2001. Określono kierunki roz-woju oraz perspektywy wykorzystania metod RP i RT. Przedstawiono ogólne cha-rakterystyki techniczno-użytkowe najnowszych materiałów i urządzeń z zakresu RP i RT. Charakterystyki zawierają zakres stosowania materiałów i urządzeń m.in. do stereolitografii (SL), wytłocznego osadzania stopionego materiału (FDM), warstwowego nakładania żywic fotopolimeryzujących w stanie płynnym (IJP), frezowania warstwowego (LMC) itp.

51

220. Rejman E.: Dokładność modeli wytwarzanych w procesie stereolitografii.

Prz.Mechan., 2002, t. 61, nr 6, s. 29-32. Ogólna charakterystyka procesu szybkiego prototypowania (RP), jako metody umożliwiającej wykonanie kompletnych modeli, wzorców i prototypów na bazie danych z systemów CAD, bez użycia form i oprzyrządowania, w bardzo krótkim czasie. Dokonano analizy czynników wpływających na dokładność wymiarowo-kształtową modeli wykonywanych metodą stereolitografii. Omówiono rodzaje błędów wynikających z niedoskonałości systemów CAD oraz błędów związanych z kurczliwością materiałów stosowanych w stereolitografii. Opisano przebieg i wyniki badań mających na celu ocenę tych błędów oraz struktury powierzchni i jej chropowatości w zależności od wybranych parametrów zmiennych procesu stereo-litografii.

221. Schrott R.: Mit hohem Tempo zur fertigen Form. Schichtweises Fräsen von For-

men und Gesenken ist wirtschaftliche Alternative zu Rapid-Tooling-Verfahren. Jak w szybkim tempie uzyskać gotową formę? Frezowanie warstwowe matryc i form jako wydajna alternatywa dla metody szybkiego wytwarzania narzędzi (Rapid-Tooling). Maschinenmarkt, 2002, nr 16, s. 50-53. Trójosiową frezarkę LMC do frezowania warstwowego, z szybkoobrotowym wrzecionem (do 40.000 obr/min), skonstruowano pod kątem szybkiego wytwarza-nia narzędzi (rapid tooling), tj. matryc, form i tłoczników, w oparciu o modele z tworzyw sztucznych, aluminium i grafitu klejone warstwowo z płyt. Oprogramo-wanie Work-NC-LMP umożliwia generowanie torów frezowania kolejnych warstw, a także torów nanoszenia kleju na płyty.

222. Tang Y. i in.: Formation of electrical discharge machining electrode via laser clad-

ding. Kształtowanie elektrody stosowanej w obróbce elektroerozyjnej metodą na-warstwiania metalu topionego wiązką laserową. Rapid Prototyp.Journ., 2002, t. 8, nr 5, s. 315-319. Zastosowanie metody nawarstwiania metalowego proszku topionego wiązką lase-rową (LC) do wytwarzania, np. w ramach szybkiego prototypowania (RP), elek-trod do obróbki elektroerozyjnej. Metodą LC ukształtowano elektrody z mieszanki materiałów Cu/W bez dodatku i z dodatkiem niklu oraz Cu/B4C również bez do-datku i z dodatkiem Ni. Opisano przebieg wytwarzania elektrod z zastosowaniem lasera CO2 o mocy 3000 W. Badaniom poddano mikrostruktury elektrod wykona-nych metodą LC oraz ich cechy użytkowe w czasie procesu EDM.

223. Yang H.J., Hwang P.-J., Lee S.-H.: A study on shrinkage compensation of the

SLS process by using the Taguchi method. Badanie kompensacji skurczu w proce-sie SLS za pomocą metody Taguchi. Int.J.of Mach.Tools a.Manuf., 2002, t. 42, nr 11, s. 1203-1212. Zaproponowano próbki kompensacyjne dla osi X, Y, Z w procesie szybkiego prototypowania za pomocą technologii laserowego spiekania miejscowego (SLS). Celem stosowania próbek jest kompensacja zmian kształtu, spowodowanych zmianami fazowymi w procesie spiekania. Próbki umożliwiają dokładny pomiar szybkości skurczu. Zaproponowano układ równań, które służą operatorowi systemu SLS do wyliczania współczynników skali dla osi X, Y, Z. Współczynniki skali są niezbędne dla zapewnienia dokładności wymiarowej.

52

224. Cao W., Miyamoto Y.: Direct slicing from AutoCAD solid models for rapid

prototyping. Rozcinanie na warstwy bezpośrednio z modeli bryłowych AutoCAD na potrzeby szybkiego prototypowania. Int.J.of Adv.Manuf.Technol., 2003, t. 21, nr 10/11, s. 739-742. Omówiono problemy związane z rozcinaniem na warstwy modelu bryłowego skonstruowanego za pomocą pakietu AutoCAD. Rozcinanie realizowane jest bez-pośrednio z modelu w procesach szybkiego prototypowania. Opracowano program komputerowy do rozcinania na warstwy, zamieszczono przykłady modelu bryłowego, modelu rozciętego na warstwy i modelu pojedynczej warstwy. Opisano reprezentację linii, łuków, okręgów w plikach DXF. Dane te można łatwo odszukać i wykorzystać w programach szybkiego prototypowania (np. w stereolitografii).

225. Chlebus E.: Innowacyjne metody inżynierskie w zintegrowanym rozwoju

produktu i procesów wytwarzania. Mechanik, 2003, t. 76, nr 1, s. 5-11. Scharakteryzowano techniki, metody i narzędzia stosowane obecnie w projekto-waniu i rozwoju produktu. Omówiono fazy rozwoju oraz cykl życia produktu z uwzględnieniem technik wspomagania komputerowego (CAx) w rozwoju pro-duktu, technologii szybkiego prototypowania/szybkiego wytwarzania oprzyrządo-wania technologicznego i ich znaczenia dla rozwoju produktu, modelowania prze-strzennego (3D) w rozwoju nowego wyrobu. Omówiono wybrane problemy zwią-zane z planowaniem procesów technologicznych, podano strukturę funkcjonalną systemu CAPP i formularz planowania procesu technologicznego. Wymieniono czynniki wpływające na efektywność opisanych metod.

226. Chlebus E., Boratyński T., Dybała B.: Modele geometryczne CAD w projektowa-

niu i zintegrowanym rozwoju produktu. Mechanik, 2003, t. 76, nr 8/9, s. 529-533. Jednym ze sposobów poprawy konkurencyjności rynkowej jest tzw. rozproszone wytwarzanie oparte na integracji metod i modeli oraz synchronizacji działań w in-żynierii procesów produkcyjnych. Przedstawiono wybrane zagadnienia w zakresie generowania, przetwarzania i wykorzystania różnych metod inżynierskich stoso-wanych na różnych etapach rozwoju produktu i weryfikacji decyzji inżynierskich. Szczególną uwagę zwrócono na modele CAD będące podstawą generowania i we-ryfikacji rozwiązań konstrukcyjnych, technologii szybkiego prototypowania i wyt-warzania oraz technik inżynierii wstecznej (odwrotnej), odtwarzającej geometrię w oparciu o obiekt fizyczny.

227. Heidecker D.: EuroMold: Neuheiten bei Software und Messtechnik. CAD/CAM

und Messtechnik beschleunigen den Fertigungsprozess. EuroMold: nowości w zakresie oprogramowania i technik pomiarowych. CAD/CAM i techniki pomia-rowe przyspieszają proces wytwarzania. VDI-Z, 2003, t. 145, nr 3, s. 57-61. Przegląd wybranych rozwiązań w zakresie oprogramowania CAD/CAM i technik pomiarowych, oferowanych przez firmy niemieckie na targach EuroMold 2002. W ofercie firmy Coscom znalazł się m.in. pakiet oprogramowania ProfiCAM do fre-zowania powierzchni swobodnych, ProfiCAM do drążenia z bezpośrednim inter-fejsem 3D, a także oprogramowanie "millit" umożliwiające rozszerzenie funkcji zwykłej frezarki 3-osiowej o funkcję szybkiego prototypowania. Opisano też pre-zentowane przyrządy pomiarowe.

53

228. Himmer T. i in.: Recent developments in metal laminated tooling by multiple laser

processing. Najnowsze osiągnięcia w wytwarzaniu oprzyrządowania z laminowa-nych warstw metalu z zastosowaniem wielokrotnego laserowego przetwarzania. Rapid Prototyp.Journ., 2003, t. 9, nr 1, s. 24-29. Charakterystyka opracowanej w Niemczech technologii szybkiego wytwarzania oprzyrządowania technologicznego (RT) z połączonych ze sobą warstw metalo-wych. Technologia ta składa się z wielu operacji realizowanych z zastosowaniem specjalistycznego oprogramowania oraz urządzeń do kształtowania przyrostowego i ubytkowego, obejmujących systemy laserowe do szybkiego cięcia blach, spajania ich ze sobą i wzmacniania słabych miejsc, a także centrum frezarskie CNC do operacji wykańczających.

229. Kroh R.: Auf direktem Weg. Das Lasergenerieren ermöglicht den schnellen Bau

von Werkzeugen und Kleinserien im Originalwerkstoff. Bezpośrednio. Generowa-nie laserowe umożliwia szybkie wytwarzanie narzędzi i krótkich serii z materiału, z którego przedmioty te wykonuje się seryjnie. Maschinenmarkt, 2003, nr 33, s. 34-35. W trakcie generowania laserowego (rapid prototyping) żądana część powstaje przez warstwowe (warstwy od 20 do 100 m) natapianie proszku metalowego, bez udziału spoiw czy topników. Metoda umożliwia generowanie części o prawie dowolnych geometriach i gęstości blisko 100% z materiału, z którego wykonuje się części oryginalne, a nie z materiałów specjalnych stosowanych w procesie spiekania laserowego. Opisano obrabiarkę (opracowanie firmy Trumpf) z tarczowym laserem diodowym.

230. Meiners W., Over C., Wissenbach K.: Vom Pulver zum fertigen Bauteil. Od mate-

riału proszkowego do gotowej części. Maschinenmarkt, 2003, nr 25, s. 30-32. Materiałem wyjściowym dla selektywnego natapiania laserowego są ogólnie dos-tępne materiały proszkowe: stal do ulepszania cieplnego, stal narzędziowa, stopy tytanu i aluminium. Metoda umożliwia generowanie warstwami najbardziej skom-plikowanych geometrii, przy czym gęstość uzyskanego elementu sięga 100%, a właściwości mechaniczne w stopniu daleko zaawansowanym zgodne są z właści-wościami użytego materiału. Metoda może służyć do szybkiego wykonywania prototypów do badań funkcjonalnych, produkcji jednostkowej form i matryc, pro-dukcji implantów oraz ultralekkich konstrukcji ze ścianami wewnętrznymi mini-malnej grubości na potrzeby lotnictwa.

231. Oczoś K.E.: Nowe impulsy w szybkim konstruowaniu i wytwarzaniu prototypów i

wyrobów seryjnych. Część I. Mechanik, 2003, t. 76, nr 2, s. 49-56. Przegląd nowoczesnych rozwiązań w zakresie szybkiego projektowania i wytwa-rzania prototypów, oprzyrządowania technologicznego oraz wyrobów seryjnych, zaprezentowanych na Euro Mold 2002. Podano charakterystyki techniczno-użyt-kowe nowoczesnych rozwiązań systemów CAD/CAM, zwrócono uwagę na funk-cje zwiększające wydajność i jakość projektowania oraz na rosnącą "przyjazność" systemów CAD/CAM dla użytkownika. Omówiono kierunki rozwoju procesów Rapid Prototyping, podkreślono rozszerzanie się zakresu stosowania RP. Opisano materiały dla procesów RP, podano cechy materiałów decydujące o dokładności, wytrzymałości i jakości wytworzonych z nich wyrobów.

54

232. Oczoś K.E.: Nowe impulsy w szybkim konstruowaniu i wytwarzaniu prototypów i

wyrobów seryjnych. Część II. Mechanik, 2003, t. 76, nr 3, s. 109-116. Przegląd urządzeń do szybkiego wytwarzania prototypów (RP), narzędzi i oprzy-rządowania (RT) oraz wyrobów seryjnych (RM) metodami przyrostowymi, a także obrabiarek skrawających (głównie frezarek i centrów obróbkowych) do obróbki z dużymi prędkościami skrawania, zaprezentowanych na targach EuroMold 2002. Przegląd jest ilustracją aktualnego stanu i kierunków rozwoju metod i urządzeń do szybkiego kształtowania przedmiotów. Zamieszczono krótkie charakterystyki techniczno-funkcjonalne urządzeń do szybkiego prototypowania i obrabiarek, zawierające wybrane dane techniczno-użytkowe, podstawowe cechy konstrukcyjne oraz zakres stosowania.

233. Pandey P.M., Reddy N.V., Dhande S.G.: Real time adaptive slicing for fused

deposition modelling. Adaptacyjne rozcinanie na warstwy w czasie rzeczywistym modelu przedmiotu wytwarzanego metodą osadzania warstw materiału. Int.J.of Mach.Tools a.Manuf., 2003, t. 43, nr 1, s. 61-71. Dobrą jakość powierzchni i dokładność geometryczną przedmiotu wytwarzanego metodą szybkiego prototypowania uzyskuje się dzięki minimalizacji grubości osa-dzonej warstwy, co jednak prowadzi do wydłużenia czasu wykonania przedmiotu. W związku z tym należy poszukiwać warstw o takiej zmiennej grubości, która za-pewnia wymagany czas wytwarzania oraz gwarantuje wymaganą jakość po-wierzchni. Opisano dwie adaptacyjne metody rozcinania modelu CAD na warstwy o zmiennej grubości.

234. Pinkerton A.J., Li L.: Effects of powder geometry and composition in coaxial laser

deposition of 316L steel for rapid prototyping. Wpływ geometrii i składu proszku na przebieg współosiowego osadzania laserowego w procesie szybkiego wytwa-rzania prototypów ze stali 316L. CIRP Ann., 2003, t. 52, nr 1, s. 181-184. Przegląd metod laserowego osadzania proszków stosowanych w procesach szyb-kiego prototypowania. Badano wykorzystanie do celów szybkiego prototypowania proszków pochodzących z wolnej atomizacji i porównywano z wynikami stosowania proszków atomizowanych gazowo. Proszki po wodnej atomizacji są znacznie tańsze i zapewniają lepszą jakość powierzchni wyrobu, odznaczają się jednolitością, steksturowaniem mikrostruktury i lepszym związaniem międzywarstwowym.

235. Shan Z. i in.: Rapid manufacture of metal tooling by rapid prototyping. Szybkie

wytwarzanie metalowego oprzyrządowania z zastosowaniem szybkiego prototy-powania. Int.J.of Adv.Manuf.Technol., 2003, t. 7, nr 21, s. 469-745. Technologia szybkiego wytwarzania jest połączeniem szybkiego prototypowania i procesów odlewania. Podano zastosowanie tej technologii do szybkiego wytwa-rzania oprzyrządowania (RT). Technologia RT umożliwia szybkie, dokładne i sto-sunkowo tanie wytwarzanie części maszyn i narzędzi z użyciem form z niespieka-nych materiałów ceramicznych. Podano szczegółową analizę procesu RT, który ma zastosowanie w przemyśle samochodowym, odlewnictwie i w przemyśle zabawkarskim. Z zastosowań wynika, że ogólny koszt przygotowania i wytwarzania nowych wyrobów można zmniejszyć o 40÷60%.

55

236. Yang J. i in.: Fractal scanning path generation and control system for selective la-

ser sintering (SLS). Generacja trajektorii skaningu fraktalnego i system sterowania dla selektywnego spiekania laserowego (SLS). Int.J.of Mach.Tools a.Manuf., 2003, t. 43, nr 3, s. 293-300. Badano możliwości fraktalnego skanowania liniowego w procesie szybkiego pro-totypowania metodą spiekania promieniem lasera. Podano sposób generacji krzy-wych fraktalnych i wyznaczania punktów przecięcia między dowolnymi krzywymi ograniczającymi obszar i krzywymi fraktalnymi. Sformułowano reguły i algorytm wycinania krzywej fraktalnej z obszaru ograniczonego dowolnymi krzywymi. Al-gorytm stanowił podstawę do opracowania oprogramowania i systemu sterowania spiekaniem w czasie rzeczywistym, za pomocą skanowania fraktalnego.

237. Yu G. i in.: A low cost cutter-based lamination rapid prototyping system. System

szybkiego wytwarzania prototypu z laminatu papierowego oparty na niskim kosz-cie narzędzia. Int.J.of Mach.Tools a.Manuf., 2003, t. 43, nr 11, s. 1079-1086. Opisano system szybkiego wytwarzania prototypu z laminatu papierowego. W oparciu o model CAD w formacie STL warstwy są nakładane, sklejane oraz prze-cinane narzędziem o specjalnej konstrukcji. Opisano strukturę i geometrię części skrawającej narzędzia oraz mechanizm przecinania. Opisano ruch wierzchołka na-rzędzia za pomocą modelu traktrysy. Rozważano problem korekty błędu trajekto-rii. Badania wykazały, że błąd wymiarowy powstający przy ruchu narzędzia nie przekracza 3 m, a chropowatość Ra jest mniejsza niż 6 m.

238. Zäh M. i in.: Virtuelle Maschinenmodelle. Die Simulation beschleunigt die Inbe-

triebnahme der Steuerungssoftware von Werkzeugmaschinen. Wirtualne modele obrabiarek. Symulacja przyspiesza uruchomienie oprogramowania sterującego ob-rabiarek. Maschinenmarkt, 2003, nr 27, s. 22-25. Porównano cechy klasycznego wykonywania prototypów, szybkiego prototypo-wania w oparciu o geometrię "dostarczoną" z modeli 3D oraz prototypowania wirtualnego z bezpośrednim wykorzystaniem modeli 3D do symulacji. W ramach optymalizacji kosztów i jakości systemów mechatronicznych konieczne jest włą-czenie procesu opracowania oprogramowania sterującego obrabiarkami do etapu prototypowania przez zastosowanie strategii polegającej na uwzględnieniu real-nego sprzętu sterującego w symulacji systemu, który ma być sterowany.

239. Zhang L.-C., Han M., Huang S.-H.: CS file - an improved interface between CAD

and rapid prototyping systems. Plik CS – udoskonalony interfejs między CAD i systemami szybkiego prototypowania. Int.J.of Adv.Manuf.Technol., 2003, t. 21, nr 1, s. 15-19. Plik STL stanowi obecnie standard w zakresie szybkiego prototypowania. STL jest wielościenną reprezentacją powierzchni modelu aproksymowaną powierz-chniami trójkątów. Zaproponowano udoskonalony interfejs między CAD i sys-temami szybkiego prototypowania w postaci pliku CS o bardzo niskiej redun-dancji zapamiętanych danych. Rozmiar CS stanowi ok. 1/4 STL i jest łatwy do przesłania za pomocą internetu. Opisano metodę usuwania współrzędnych wierz-chołków duplikatu, technologię kompresji bitowej oraz porównano CS i STL.

56

240. Augsburg M. i in.: Rapid prototyping with ceramic-filled epoxy resin by opto-forming. Szybkie prototypowanie z zastosowaniem żywicy epoksydowej z wypeł-niaczem ceramicznym oraz metody kształtowania optycznego. Rapid Prototyp.Journ., 2004, t. 10, nr 4, s. 225-231. Kształtowanie optyczne jest odmianą procesu stereolitografii (SLA). W procesie tym stosowane są żywice epoksydowe z wypełniaczami, np. ceramicznymi. Opisano urządzenie do kształtowania optycznego (schemat ideowy), charakterys-tyki procesu, jego stabilność oraz własności różnych materiałów (Somos 7120, Tooling B, Ceramic B i ProtoTool 20) używanych w badaniach porównawczych wytwarzania elementów w procesach SLA, kształtowania optycznego i Alpha-form. Jako przykład zastosowania kształtowania optycznego opisano szybkie wy-konanie prototypów obudów reflektorów samochodowych.

241. Budzik G., Cygnar M., Sobolak M.: Analiza dokładności geometrycznej metody

stereolitograficznej. Pr.Inst.Tech.PWSZ w Nowym Sączu, 2004, s. 19-24. Jedną z metod szybkiego prototypowania jest stereolitografia, w której prototypy (modele) wykonywane są z żywicy fotoutwardzalnej. Utwardzanie żywicy nastę-puje wskutek naświetlenia światłem laserowym lub ultrafioletowym. Analizowano dokładność geometryczną modeli uzyskanych metodą stereolitografii. Omówiono tworzenie modelu bryłowego na podstawie modelu CAD. Dokonano pomiaru dokładności modelu bryłowego w kierunkach X i Y. Znając rozkład geo-metrycznego błędu maszyny SLA można wykonywać modele z dokładnością powyżej 0,05 mm.

242. Chang C.C.: Direct slicing and G-code contour for rapid prototyping machine of

UV resin spray using Power SOLUTION macro commands. Bezpośrednie roz-cinanie i generacja kodu G konturu za pomocą makrorozkazów pakietu Power SOLUTION na potrzeby szybkiego prototypowania metodą natryskowego na-kładania dwóch odmian żywic UV. Int.J.of Adv.Manuf.Technol., 2004, t. 23, nr 5/6, s. 358-365. Weryfikowano proces bezpośredniego rozcinania na warstwy wprost z modelu 3D i generowania kodu G konturu każdej warstwy za pomocą oprogramowania Power SOLUTION złożonego z części Power Shape służącej do budowy modelu 3D i części Power MILL generującej kod G trajektorii ruchu dysz natryskowych. Opisano urządzenie do szybkiego prototypowania (RP) przez nakładanie kolejnych warstw żywicy. Opisano plik STL i jego zastosowanie w procesie RP oraz wykorzystanie Power SOLUTION do bezpośredniego rozcinania warstw z modelu i generowania trajektorii ruchu dysz.

243. Chang C.C.: Rapid prototyping fabricated by UV resin spray nozzles. Szybkie

prototypowanie z zastosowaniem dysz rozpylających żywicę UV. Rapid Prototyp.Journ., 2004, t. 10, nr 2, s. 136-145. Podano ograniczenia w stosowaniu stereolitografii do wytwarzania wyrobów. Opisano metodę szybkiego prototypowania wykorzystującą dwie wymienne dysze rozpylające, z których jedna rozpyla warstwę żywicy utwardzanej (żywica UV) przez naświetlanie promieniami ultrafioletowymi, a druga podaje żywicę typu PU stosowaną na podpory. Ponieważ żywice UV i PU mają różne własności, łatwo można je oddzielić. Kształt kolejno nakładanych warstw wyznaczany jest bezpośrednio z modelu 3D CAD. Opisano budowę urządzenia. Nowa metoda jest szybsza od dotychczasowych.

57

244. Childs T.H.C., Hauser C., Badrossamay M.: Mapping and modelling single scan

track formation in direct metal selective laser melting. Odwzorowywanie i wytyczanie za pomocą modelu pojedynczych śladów skanowania przy bezpośrednim selektywnym laserowym topieniu metalu. CIRP Ann., 2004, t. 53, nr 1, s. 191-194. Analizowano czynniki wpływające na formowanie torów materiału topionego przez laser CO2 przy nakładaniu warstw dla celów szybkiego prototypowania. Przy laserowym skanowaniu podłoża zbudowanego z proszków metali wynikowy tor może być ciągły o sierpowym kształcie przekroju, ciągły o przekroju eliptycznym, bądź nieciągły, np. przy tylko częściowo stopionym podłożu. Analizowano wyniki obserwacji rodzajów śladów otrzymanych w wyniku zmian siły i szybkości skanowania.

245. Chin Y.Y., Liao Y.S., Lee S.C.: Slicing strategies to obtain accuracy of feature

relation in rapidly prototyped parts. Strategie rozcinania zapewniające uzyskanie dokładności wymiarowych współzależnych cech kształtu części wytwarzanych w procesie szybkiego prototypowania. Int.J.of Mach.Tools a.Manuf., 2004, t. 44, nr 7/8, s. 797-806. Przedstawiono nową metodę rozcinania na warstwy modelu CAD produktu wytwarzanego w procesie szybkiego prototypowania. Opisano strategie rozcinania w kierunku z góry w dół i z dołu do góry. Wybór strategii zależy od tolerancji jednostronnej ujemnej lub dodatniej, odnoszącej się do całego wytwarzanego prototypu. Omówiono strategie rozcinania dla cech specjalnych (wierzchołek, wgłębienie, płaszczyzna) i cech precyzyjnych przedmiotów.

246. Chlebus E.: Metody, techniki i systemy w szybkim rozwoju wyrobów.

Mater.Konf. "Nowoczes.technol.inż. w szybkim rozwoju wyrobów", Poznań, 2004, s. 7-20. W warunkach konkurencji rynkowej od producentów wymaga się tzw. kusto-mizacji wyrobów, tj. dostosowania cech seryjnie wytwarzanych wyrobów do indywidualnych potrzeb klienta, co nie jest możliwe bez stosowania najnowszych metod i narzędzi informatycznych. Do metod i technik o szczególnym znaczeniu w szybkim rozwoju wyrobów zaliczono prototypowanie wirtualne, fizyczne oraz inżynierię odwrotną. Wśród systemów planowania i zarządzania procesami pojawiło się pojęcie zarządzania cyklem życia wyrobu PLM (Product Lifecycle Management). Opisano strukturę systemu PLM - ProEDIMS. Omówiono rolę symulacji w optymalizacji procesów i systemów wytwórczych.

247. Dimla D.E., Hopkinson N., Rothe H.: Investigation of complex rapid EDM

electrodes for rapid tooling applications. Badanie szybko wytwarzanych elektrod o złożonych kształtach przeznaczonych do szybkiego wytwarzania oprzyrządowania na drążarkach elektroerozyjnych. Int.J.of Adv.Manuf.Technol., 2004, t. 23, nr 3/4, s. 249-255. Przedstawiono badania elektrod o złożonych kształtach wykonanych metodami szybkiego prototypowania, przeznaczonych do wytwarzania oprzyrządowania na drążarkach elektroerozyjnych. Badania obejmowały wytwarzanie elektrody przez nanoszenie miedzianych powłok galwanicznych na model SL oraz wytwarzanie elektrody o podobnym kształcie przez nanoszenie powłok na model DM 50 i ocenę przydatności elektrod do wytwarzania oprzyrządowania na drążarkach EDM. W wyniku badań stwierdzono niską przydatność opisanych elektrod do drążarek EDM ze względu na zmienną grubość naniesionej warstwy miedzi.

58

248. Dudas I.: Application of geometrical models at rapid prototyping processes. Zastosowanie modeli geometrycznych w procesach szybkiego prototypowania. Publ.Univ.of Miskolc, Prod.Proc.a.Systems, 2004, nr 4, s. 43-53. Przedstawiono możliwości technologiczne szybkiego prototypowania i modelo-wania 3D jako technologii rozwojowej opartej na danych otrzymanych z systemu CAD. Opisano m.in. stosowane modele wielowarstwowe (LOM), spawane, wyt-warzane przy użyciu polimerów. Omówiono wybrane metody szybkiego proto-typowania: spiekanie laserowe, stereolitografię i trójwymiarowe drukowanie. Wy-mieniono zalety szybkiego prototypowania, podano etapy wytwarzania prototy-pów (model przekładni śrubowej) i elementów przeznaczonych dla celów medycznych (model protezy panewki stawowej), zrealizowane na Politechnice w Miskolcu.

249. Gawlik J., Karbowski K., Ruszaj A.: Primary research aiming to apply laminated

sheet steel tools for forming processes. Badania podstawowe w celu zastosowania narzędzi z wielowarstwowych cienkich blach stalowych do procesów obróbki kształtowej. Pr.Nauk.Inst.Technol.Masz.P.Wroc., 2004, nr 85, ser. Konferencje, z. 42, s. 121-136. W procesach Rapid Tooling lub Rapid Manufacturing do budowania produktu można stosować cienkie blachy stalowe. W badaniach produkt został podzielony na warstwy (arkusze stali). W każdym arkuszu wykonano szczelinę metodą ob-róbki wodno-ściernej. Następnie arkusze połączono ze sobą za pomocą specjal-nego kleju. Uzyskano rzeźbione wgłębienie, które poddano obróbce wykań-czającej na 3-osiowym centrum frezarskim. Taki sposób produkcji zastosowano I sprawdzono przy wytwarzaniu narzędzi do obróbki kształtowej. Przedstawiono proces szybkiej produkcji narzędzi z użyciem blach stalowych i wyniki testów przeprowadzonych tymi narzędziami.

250. Grundler E., Heidecker D., Etmanski E.: In 10 Jahren von der Idee zur

anerkannten Leitmesse. EuroMold 2003 im Jubil„umsjahr. W ciągu 10 lat od pomysłu do wiodących targów branżowych o ugruntownej pozycji. EuroMold 2003 w roku jubileuszowym. VDI-Z, 2004, t. 146, nr 1/2, s. 42-47. Targi EuroMold 2003 uznano za pierwsze targi branżowe, których ekspozycja obejmuje kompletny łańcuch procesowy - od projektu do seryjnego produktu. Wśród obrabiarek zwrócono uwagę na centra i frezarki do obróbki części o dużych gabarytach oraz obfitość urządzeń laserowych - do spiekania, spawania, grawerowania i pomiarów. Pokazano urządzenia, w których zalety generatywnych metod wytwarzania (Rapid Prototyping) połączono ze stosowaniem proszków metali (zamiast proszków tworzyw sztucznych) bez spoiw i topników.

251. Jäckel R.: Hochgenaues Rapid Prototyping für Gussteile. Szybkie prototypowanie

o wysokim stopniu dokładności części odlewanych. Maschine, 2004, t. 58, nr 8, s. 30. W Instytucie Fraunhofera (IWS) opracowano prototypowe urządzenie do wyt-warzania części z tworzyw sztucznych metodą odlewania, utwardzania i frezo-wania. Podstawą jest frezarka CNC. Z danych 3D-CAD dotyczących wytwarzanej części, wczytanych na frezarkę, wyprowadza się dane opisujące połowę for-my/narzędzia. W oparciu o wygenerowane programy frezowania powstaje połowa formy, którą następnie wypełnia się laną żywicą. Po utwardzeniu w żywicy frezuje się kontur wewnętrzny danej części. Metoda nie wymaga wykonania modelu fizycznego. Połowa formy (narzędzia) istnieje w sposób wirtualny w postaci prog-ramów frezowania, można ją modyfikować wprowadzając zmiany w CAD/CAM.

59

252. Kheifetz M. i in.: Models and process of producing machine elements parts by

laminate synthesis of materials. Modele i proces produkcji części elementów maszyn za pomocą syntezy warstwowej materiałów. Mechanics 2004: Proc.of the Int.Sci.Conf., Rzeszów, 2004, s. 165-170. Podano zależności między procesami bezpośredniego wytwarzania części kształ-towych, budowania elementów przez wykorzystanie syntezy laminarnej, szyb-kiego prototypowania i kształtowania elementów trójwymiarowych. Zapropono-wano algorytmy, oparte na modelu samoodtwarzania Von Neimana, opisujące metody wytwarzania części maszyn bez użycia narzędzi do produkcji form z materiałów warstwowych i za pomocą spiekania warstw proszkowych z użyciem plazmy. Modele opisują procesy stosowane w syntezie warstwowej materiałów, operacje logiczne, przetwarzanie informacji oraz przepływ energii. Omówiono urządzenia wymagane do realizacji przedstawionej technologii.

253. Laser jako narzędzie.

Masz.Technol.Mater. - Tech.Zagr., 2004, nr 5, s. 18-21. Przegląd laserów wytwarzanych przez firmy niemieckie na potrzeby obróbki metali i tworzyw sztucznych. Omówiono m.in. lasery gazowe CO2 serii SMX o mocy od 250 W do 2 kW i długości fali świetlnej 9,3 µm, pompowane diodowo lasery płytkowe (1,3 kW), lasery diodowe zintegrowane z układami odchylania promienia laserowego. W laserowym urządzeniu do mikroobróbki zastosowano laser emitujący promieniowanie ultrafioletowe. Przedstawiono też lasery ekscy-merowe. Do szybkiego wykonywania prototypów w firmie Concept Laser opra-cowano technologię Lasercusing (opisano przebieg procesu prototypowania). Omówiono ponadto współpracę laserów z robotami.

254. Liang J.S., Lin A.C.: Multi-nozzle spraying path generation directly from scanned

data for rapid prototyping. Generowanie trajektorii ruchu dyszy natryskowej z wieloma otworami w procesie szybkiego prototypowania, bezpośrednio z danych skanowanych. Int.J.of Adv.Manuf.Technol., 2004, t. 23, nr 7/8, s. 553-565. Opisano metodę automatycznego generowania modelu dyskretnego z trójkątnymi elementami siatki bezpośrednio z punktów skanowanych na powierzchni obiektu przestrzennego. Skonstruowany model jest zapisany w postaci pliku STL. Następ-nie model zostaje rozcięty na warstwy, które stanowią podstawę do planowania trajektorii ruchu dysz natryskujących poszczególne warstwy wytwarzanego proto-typu. Kolejny etap obejmuje określenie liczby i średnic otworów dyszy oraz trajektorii ruchu w procesie nakładania kolejnych warstw.

255. Liu H.C. i in.: RP of Si3N4 burner arrays via assembly mould SDM. Szybkie

prototypowanie układów spalania z azotku krzemu wykonywanych w procesie wytwarzania przez osadzanie kształtu w formie. Rapid Prototyp.Journ., 2004, t. 10, nr 4, s. 239-246. Do wykonania układów spalania w turbinach gazowych zaproponowano opracowaną na uniwersytecie Stanforda (USA) metodę szybkiego prototypowania przez osadzanie kształtu w formie (Mold SDM). W tej metodzie do wytworzenia elementu stosuje się nie tylko nakładanie kolejnych warstw materiału, lecz również otoczkę kształtującą oraz materiał wypełniający, który po wykonaniu formy jest z niej usuwany. Materiałem nadającym się do produkcji elementów układu spalania jest azotek krzemu (Si3N4). Omówiono wyniki badań wykonanego nową metodą układu spalania.

60

256. Neumann R., Hänsler B.: In Rekordtempo. Mit dem selektiven Lasersintern von

Stahl werden Spritzguss-Werkzeuge schnell und konstengünstig hergestellt. W re-kordowym tempie. Szybkie i niedrogie wytwarzanie narzędzi do form wtrys-kowych metodą selektywnego spiekania laserowego stali. Maschinenmarkt, 2004, nr 24, s. 94-95. Metodą selektywnego spiekania laserowego laserem CO2 specjalnego prosz-kowego materiału stalowego uzyskano wkłady formujące dla form wtryskowych do wytwarzania skomplikowanych obudów czujników dymowych. Wkładki in-filtrowano brązem w celu uzyskania odpowiedniej gęstości narzędzia. Metodą SLS można wykonywać prototypy i krótkie serie w znacznie krótszym czasie w procesie o wysokim stopniu automatyzacji. Materiałami do spiekania są metale, tworzywa termoplastyczne i kompozyty.

257. Oczoś K.E.: Rapid-technologie w produkcji jednostkowej i seryjnej.

Mechanik, 2004, t. 77, nr 4, s. 181-188. Obszerna analiza aktualnego stanu i kierunków rozwoju technologii szybkiego prototypowania (Rapid Prototyping, Rapid Tooling i Rapid Manufacturing) w oparciu o zaprezentowane na 10. Światowych Targach Budowy Oprzyrządo-wania, Projektowania i Rozwoju Wyrobów we Frankfurcie (2003 r.) najnowsze opracowania z obszarów konstrukcji urządzeń RP i materiałów stosowanych w technologiach RP. Stan i rozwój technologii RP zdeterminowany jest dążeniem do polepszenia parametrów metod i procesów RP oraz dążenia do rozszerzania obszarów zastosowania RP. Przedstawiono krótkie charakterystyki techniczno-funkcjonalne urządzeń pracujących w oparciu o metody RP: IJP, FDM, SLA i in.

258. Oczoś K.E.: Rapid-technologie w produkcji jednostkowej, małoseryjnej i seryjnej.

Mater.Konf. "Nowoczes.technol.inż.w szybkim rozwoju wyrobów", Poznań, 2004, s. 38-53. Metody i procesy oparte na warstwowym generowaniu kształtowanych produktów (rapid-technologie) przyspieszają wytwarzanie prototypów, modeli i wzorców (Rapid Prototyping), oprzyrządowania w postaci form, matryc, stempli (Rapid Tooling), a także wyrobów w produkcji jednostkowej, małoseryjnej i seryjnej (Rapid Manufacturing). Wśród metod RP omówiono stereolitografię (SL), wytwa-rzanie modeli strumieniem balistycznych kropelek materiału wystrzeliwanyh z dużą częstotliwością z dysz (IJP), wytłoczne osadzanie warstwowe stopionego włókna (FDM), selektywne spajanie laserowe (SLS). Wśród procesów RT i RM przedstawiono selektywne natapianie laserowe (SLM).

259. Petko M.: Szybkie prototypowanie sterowania manipulatorem równoległym typu

tripod. Pomiary Autom.Kontr., 2004, nr 5, s. 29-32. Przedstawiono mechatroniczne podejście do projektowania manipulatorów równoległych na przykładzie manipulatora trójramiennego o trzech stopniach swobody (typu tripod). Konstrukcja mechaniczna i algorytm sterowania są rozwijane jednocześnie, działanie całego manipulatora i współpracę poszczególnych składników badano na drodze symulacji ich modeli. W wyniku tzw. wirtualnego prototypowania powstaje wirtualny model manipulatora. Następnie buduje się fizyczny prototyp, przy czym algorytm sterowania testowany jest w czasie rzeczywistym z wykorzystaniem techniki szybkiego prototypowania. Przeanalizowano kinematykę i dynamikę manipulatora.

61

260. Pinkerton A.J., Li L.: Modelling powder concentration distribution from a coaxial

deposition nozzle for laser-based rapid tooling. Modelowanie zróżnicowania w stężeniu proszku dostarczanego przez współosiowo ustawioną dyszę przy szybkim kształtowaniu narzędzi z wykorzystaniem lasera. Trans.ASME, J.of Manuf.Sci.a.Eng., 2004, t. 126, nr 1, s. 33-41. Przy osadzaniu warstw w procesie szybkiego kształtowania narzędzi (rapid tooling) istotne znaczenie dla efektywności tego procesu ma zastosowanie wielokierunkowej dyszy dostarczającej proszek. Zróżnicowanie stężenia proszku między dyszą a powierzchnią osadzania oddziałuje na krytyczne parametry procesu, tj. szybkość dostarczania proszku i intensywność energii lasera. Opracowano matematyczny model zróżnicowania w stężeniu proszku.

261. Pinkerton A.J., Li L.: The significance of deposition point standoff variations in

multiple-layer coaxial laser cladding (coaxial cladding standoff effects). Znaczenie zmian odsunięcia punktu osadzania w laserowym współosiowym nakładaniu warstw (wpływ niewspółosiowości przy nakładaniu warstw). Int.J.of Mach.Tools a.Manuf., 2004, t. 44, nr 6, s. 573-584. Badano proces przyrostowego wytwarzania (m.in. prototypów) metodą nakładania kolejnych warstw za pomocą współosiowo ustawionego lasera i głowicy podającej proszek. Wartością krytyczną dla procesu jest zmiana odsunięcia punktu osa-dzania od osi dyszy, co ma znaczący wpływ na geometrię wytworzonego przed-miotu. Opisano stanowisko i procedurę oceny wielkości odsunięcia punktu osa-dzania. Sformułowano matematyczny model procesu, obejmujący przepływ ciepła do obszaru topnienia i odwrotnie, obszar topnienia oraz przepływ proszku i szyb-kość osadzania..

262. Shiomi M. i in.: Residual stress within metallic model made by selective laser

melting process. Naprężenia szczątkowe w modelu selektywnego procesu topienia laserowego. CIRP Ann., 2004, t. 53, nr 1, s. 195-198. W celu zwiększenia dokładności wymiarowej i polepszenia własności mecha-nicznych modelu stalowego wytwarzanego drogą selektywnego topienia lasero-wego (SLM) na potrzeby szybkiego prototypowania zaproponowano laserowy proces zmniejszania naprężeń szczątkowych w modelu. Wyniki badań pokazują, że silne naprężenia rozciągające powstają w warstwach wierzchnich modelu. Obróbka cieplna w zakresie 600÷700°C przez 1 godz. może zredukować naprę-żenia o ok. 70%. Natomiast ponowne skanowanie laserowe każdej warstwy i grza-nie warstwy proszkowej obniża naprężenia o 55% i 40%.

263. Sobolak M., Miechowicz S.: Określenie przydatności stereolitografii do proto-

typowania kół zębatych. Zesz.Nauk.P.Rzesz., 2004, nr 217, ser. Mechanika, z. 64, s. 271-277. Ocena przydatności stereolitografii do prototypowania kół zębatych. Na podstawie współrzędnościowych pomiarów kół przekładni falowej wykonanych z żywicy fotoutwardzalnej SI 5170 wykazano, że w wyniku zmontowania przekładni badane koło zostało trwale odkształcone, co świadczy o tym, że żywica SI 5170 - powszechnie stosowana do budowy modeli stereolitograficznych - nie nadaje się do budowy modeli przekładni zębatych, nawet pracujących bez obciążenia. Ustalono, że metoda stereolitografii jest odpowiednia do wytwarzania prototypów kół zębatych o małej dokładności.

62

264. Stute U., Siegel F.: Anwendungen des Lasers in der Mikrosystemtechnik. Von

Materialabtrag bis Rapid Prototyping - Ein Überblick. Zastosowanie lasera w mikrotechnologii. Od usuwania materiału do szybkiego wytwarzania prototypów (RP). Przegląd. Werkstattstechnik, 2004, t. 94, nr 11/12, s. 605-609. Aktualne zastosowania lasera w mikrotechnologii obejmują modyfikacje po-wierzchni przez usuwanie materiału z powierzchni powlekanych, modyfikacje po-wierzchni metalicznych, wytwarzanie komponentów dla mikrooptyki, wytwa-rzanie mikroprototypów, procesy obróbki plastycznej, mikrospawanie i mikro-lutowanie elementów elektronicznych. Dominujące znaczenie mają lasery ekscy-merowe o małej długości fal. Ze względu na zakaz stosowania lutowia zawiera-jącego ołów (od czerwca 2006) przewiduje się szersze stosowanie mikrospawania laserowego.

265. Sładek J., Kupiec M., Sładek A.: The metrological aspects of product creation

applying the reverse engineering and rapid prototyping techniques. Metrologiczne aspekty wytwarzania produktu z użyciem inżynierii odwrotnej i metod szybkiego prototypowania. CEEPUS Sci.Rep.Proj.PL-127 "Meas.Technol.in Adv. Mach.Manuf.Systems", Kielce , 2004, s. 135-146. Wybrane zagadnienia dotyczące dygitalizacji powierzchni w kontekście inżynierii odwrotnej (RE) i szybkiego prototypowania. Omówiono metody dygitalizacji powierzchni na potrzeby RE: stykowe (na frezarce CNC i na WMP) oraz bezstykowe (za pomocą skanowania laserem i innych metod laserowych, fotogrametrii i in.). Podano przykłady dygitalizacji w systemie RE i sposób oceny niepewności pomiaru przy użyciu wirtualnej WMP. Omówiono metody szybkiego prototypowania. Podano wyniki badań dokładności obiektów rekonstruowanych techniką SLS.

266. Thrimurthulu K., Pandey P.M., Reddy N.V.: Optimum part deposition orientation

in fused deposition modeling. Określanie optymalnej orientacji części w mo-delowaniu procesu wytwarzania metodą osadzania warstw stapianych. Int.J.of Mach.Tools a.Manuf., 2004, t. 44, nr 6, s. 585-594. Zaproponowano sposób określania optymalnej orientacji przedmiotu w procesie prototypowania metodą osadzania stapianych warstw (FDM). Brano pod uwagę dwie przeciwstawne funkcje kryterialne, tj. czas wytwarzania i chropowatość powierzchni. Optymalizacja polegała na minimalizacji sumy ważonej funkcji. Jednocześnie z określaniem optymalnej orientacji części realizowane jest adapta-cyjne rozcinanie modelu na warstwy. Zamieszczono schemat algorytmu opty-malizacji.

267. Tolochko N.K. i in.: Selective laser sintering and cladding of single-component

metal powders. Selektywne spiekanie laserowe i platerowanie jednoskładniko-wych proszków metalowych. Rapid Prototyp.Journ., 2004, t. 10, nr 2, s. 88-97. Omówiono dwie metody szybkiego prototypowania elementów metalowych: selektywne spiekanie laserowe (SLS) oraz selektywne platerowanie laserowe (SLC). Porównano obie metody pod kątem własności geometrycznych, struktu-ralnych i mechanicznych elementów (próbek) wytworzonych z zastosowaniem tych metod. W eksperymentach zastosowano jednoskładnikowy proszek stopu niklu, który poddano działaniu wiązki emitowanej przez laser CW-Nd:YAG o długości fali 1,06 μm. Wiązka była nieruchoma względem podłoża.

63

268. Warstwowe prototypy.

Masz.Technol.Mater., Tech.Zagr., 2004, nr 3, s. 11-12. W jednym z instytutów Fraunhofera opracowano efektywną metodę szybkiego wykonywania dużych prototypów (o długości krawędzi powyżej 300 mm) Melato (Metal Laminated Tooling) polegającą na składaniu szeregu warstw blach lub folii metalowej wycinanych dwuwymiarowo w odpowiednie kształty i łączonych do-ciskowo (np. śrubami), metodą klejenia, lutowania lub spawania. Metoda wyko-rzystuje techniki projektowania wspomaganego komputerowo. Trójwymiarowe odwzorowanie komputerowe projektowanych kształtów pozwala na "pocięcie" ich na warstwice w wymaganych odstępach. Zapis komputerowy wykorzystywany jest do sterowania urządzeń technologicznych, które odwzorowują kształty warstw w metalu.

269. Vom Mikro-Rapid-Prototyping zur flexiblen Mikro-Rapid-Production. Od szyb-

kiego prototypowania w skali mikro do szybkiego wytwarzania produktów z mikrokomponentów w trybie elastycznym. Maschine, 2004, t. 58, nr 2, s. 14-15. W centrum laserowym w Hanowerze opracowano urządzenie do szybkiego proto-typowania mikrokomponentów (prototypy lub krótkie serie) metodą stereo-litografii bezpośrednio z modelu 3D-CAD. Model "rozkładany" jest na warstwy, z których pozyskuje się dane do elastycznego sterowania procesem. Dane te służą do sterowania wiązką laserową (Nd:YAG, 355 nm) po torze nad powierzchnią płynnego polimeru. W wyniku lokalnego utwardzania warstwy mogą otrzymać dowolną geometrię. W rezultacie połączenia warstw powstaje część (element) jako fizyczna reprezentacja modelu CAD.

270. Zhengyu Z., Yucheng D., Jun H.: A new hollowing process for rapid prototype

models. Nowy proces tworzenia pustych przestrzeni w modelach wykonywanych metodą szybkiego prototypowania. Rapid Prototyp.Journ., 2004, t. 10, nr 3, s. 166-175. Przedstawiono metodę tworzenia pustych przestrzeni wewnętrznych w modelach wykonywanych w procesie RP (prototyp musi mieć dostateczną wytrzymałość mechaniczną). Metoda oparta jest na wykorzystaniu modeli STL. Operacja ta przebiega w dwóch etapach: podziału warstwowego wzdłuż osi "Z" modelu i wyz-naczania przekrojów poprzecznych dla każdej warstwy. Omawiana operacja jest szczególnie przydatna w przypadku modeli STL z powierzchniami o dowolnym kształcie. Przykłady wykorzystania nowej metody wykazały przydatność dla modeli STL, mimo że grubości ścianek modeli były niejednakowe.

271. Zhongwei Y.: Direct integration of reverse engineering and rapid prototyping

based on the properties of NURBS or B-spline. Bezpośrednia integracja inżynierii odwrotnej i szybkiego prototypowania w oparciu o własności krzywych typu NURBS i B-spline. Prec.Eng., 2004, t. 28, nr 3, s. 293-301. Skrócenie czasu opracowania nowego wyrobu daje m.in. integracja metody inżynierii odwrotnej (RE) i szybkiego prototypowania (RP). Uzyskanie informacji użytecznych dla procesu adaptacyjnego nakładania warstw na potrzeby RP umożliwia nowy algorytm integracji RE i RP, stanowiący pomost między tzw. punktami rozproszenia i adaptacyjnym nakładaniem warstw powstającego obiektu. Algorytm obejmuje: dygitalizację obiektu w procesie RE, podział obiektu na segmenty, konstrukcję powierzchni typu NURBS i B-spline z wykorzystaniem wybranych punktów dygitalizacji jako punktów kontrolnych, adaptacyjne nakła-danie warstw.

64

272. Chan C.K., Tan S.T.: Volume decomposition of CAD models for rapid proto-typing technology. Objętościowa dekompozycja modeli CAD na potrzeby tech-nologii szybkiego wykonywania prototypów. Rapid Prototyp.Journ., 2005, t. 11, nr 4, s. 221-234. Technologie szybkiego prototypowania mogą być z powodzeniem stosowane do wytwarzania modeli o dużych wymiarach, pod warunkiem ich dekompozycji na mniejsze elementy składowe. Omówiono nowy algorytm (metodę) dekompozycji dużych, jednolitych modeli na mniejsze elementy cechujące się technologicz-nością wytwarzania, które następnie można połączyć tworząc oryginalny model. Algorytm dekompozycji złożony jest z dwóch części, tj. metody dekompozycji re-gularnej i nieregularnej, stosowanych zależnie od rodzaju powierzchni tworzących dekomponowany model.

273. Cheah C.M. i in.: Rapid prototyping and tooling techniques: a review of ap-plications for rapid investment casting. Techniki szybkiego wytwarzania proto-typów i przyrządów: przegląd zastosowań w odlewaniu metodą traconego wosku. Int.J.of Adv.Manuf.Technol., 2005, t. 25, nr 3/4, s. 308-320. Podano ogólny opis procesu odlewania metodą traconego wosku (IC) oraz stosowane dotychczas techniki szybkiego wytwarzania prototypów i przyrządów RP i RT. Następnie opisano nowe techniki RP i RT. Zamieszczono łańcuch technologiczny podprocesów procesu RP. Zestawiono w postaci struktury hierarchicznej techniki stosowane na potrzeby IC. Opisano bezpośrednie wytwarzanie modelu w metodzie IC oraz wytwarzanie woskowych form wtryskowych. Scharakteryzowano technikę spiekania laserowego oraz różnorodne techniki wytwarzania przyrządów. Rozważano problem dokładności wytwarzania metodą RP. Porównywano konwencjonalne procesy IC z procesami RP i RT.

274. Destefani J.: Additive or subtractive? Which rapid prototyping process is right for

your job? Szybkie prototypowanie metodą przyrostową czy przez zdejmowanie warstw? Manuf.Eng., 2005, t. 134, nr 4, s. 93-94, 96-97. Szybkie prototypowanie (RP) metodą zdejmowania warstw z przedmiotu obrabianego staje się alternatywą w stosunku do metody przyrostowej RP. W firmie Vista Technologies (USA) przeważa technologia zdejmowania warstw z zastosowaniem obróbki skrawaniem z wysokimi prędkościami. Do formowania wtryskowego wykorzystuje szybko wytworzone oprzyrządowanie (RT). Podano ekonomiczne uzasadnienie stosowania form aluminiowych. Omówiono stereo-litografię, selektywne spiekanie laserowe i modelowanie za pomocą osadzania stopionych warstw. Porównano uzyskiwane dzięki tym metodom tolerancje wymiarowe. Stwierdzono możliwość stosowania różnych metod RP na różnych etapach produkcji. Przykłady oszczędności uzyskanych dzięki RP.

275. Dolinšek S.: Wear characteristics of laser sintered molding tools. Charakterystyki

zużycia spiekanych laserowo narzędzi formierskich. Wear, 2005, t. 259, cz. 2, s. 1241-1247. Opis wybranych charakterystyk procesu bezpośredniego laserowego spiekania metali (DMLS), tj. technologii nakładania warstw, stosowanej m.in. do tzw. szyb-kiego wytwarzania oprzyrządowania (Rapid Tooling). Zwrócono uwagę na charakterystyki mikrostrukturalne spieków w celu uzyskania właściwej jakości powierzchni i powłok dla poprawienia własności tribologicznych elementów spie-kanych laserowo z proszków metali. Badano odporność na zużycie spiekanych la-serowo elementów narzędzi w warunkach przemysłowych, w tym w celu ustalenia procedur charakteryzowania zużycia narzędzi w procesie prasowania (formowa-nia).

65

276. Evans R.S. i in.: Rapid manufacturing of silicon carbide composites. Szybkie

wytwarzanie kompozytów węglika krzemu. Rapid Prototyp.Journ., 2005, t. 11, nr 1, s. 37-40. Dokonano oceny możliwości wytwarzania kompozytów węglika krzemu w proce-sie selektywnego spiekania laserowego (SLS) na potrzeby technologii szybkiego wytwarzania elementów Rapid Manufacturing (RM). Jako materiał bazowy sto-sowano szkło i piasek (SiC). Wymiary cząsteczek proszku materiału bazowego wahały się w granicach 20÷80 µm, a materiałów wiążących 1÷20 µm. Analizo-wano wpływ technologii otrzymywania proszków (szlifowanie, dwie odmiany fre-zowania), procesów infiltracji (wypełniania) kompozytu po spiekaniu, a szczegól-nie warunków termicznych infiltracji - na własności użytkowe uzyskiwanych kompozytów.

277. Hu Z., Lee K.: Concave edge-based part decomposition for hybrid rapid pro-

totyping. Dekompozycja części oparta na krawędziach należących do wklęsłości powierzchni detalu, na potrzeby hybrydowego szybkiego prototypowania. Int.J.of Mach.Tools a.Manuf., 2005, t. 45, nr 1, s. 35-42. Wyjaśniono zasadę szybkiego wytwarzania prototypu metodą hybrydową. Wyt-warzanie prototypu poprzedzone jest dekompozycją kształtu części na minimalną liczbę warstw, przy czym każda warstwa jest wytwarzana z płyt za pomocą cen-trum obróbkowego. Dekompozycja części oparta jest na krawędziach należących do powierzchni wklęsłych z uwzględnieniem dostępności narzędzia, ogólnej (cał-kowitej) liczby warstw i dopuszczalnej grubości płyt. W proponowanym podejściu dla ustalonego kierunku nakładania warstw dokonuje się ekstrakcji krawędzi pod-cięć, dla których narzędzie jest niedostępne, a następnie eliminuje te krawędzie.

278. Huang S.-J., Shen W.-C.: Development of a multi-optical source rapid prototyping

system. Rozwój systemu szybkiego prototypowania z wieloma układami optycz-nymi użytych laserów. Int.J.of Adv.Manuf.Technol., 2005, t. 27, nr 1/2, s. 63-69. Dwa układy optyczne promieni laserowych o różnych średnicach zintegrowano w jednym systemie szybkiego prototypowania RP. Promień mniejszego lasera ska-nuje zarys obiektu w celu uzyskania dokładnej powierzchni prototypu. Laser większy szybko skanuje wewnętrzną część obiektu. Opisano interfejs użytkow-nika do doboru parametrów obróbki na ekranie PC. Zamieszczono formalny opis kolejnych kroków algorytmu generacji trajektorii narzędzia nakładającego kolejne warstwy wytwarzanego prototypu.

279. Masood S.H., Singh J.P., Morsi Y.: The design and manufacturing of porous sca-

ffolds for tissue engineering using rapid prototyping. Projektowanie i wytwarzanie porowatych struktur stosowanych w inżynierii tkanek. Int.J.of Adv.Manuf.Technol., 2005, t. 27, nr 3/4, s. 415-420. Opisano metodologię projektowania i wytwarzania złożonych struktur porowatych stosowanych w inżynierii tkanek. Struktura taka stanowi tymczasową strukturę biomechaniczną dla rozwoju komórek powstającej części ciała. Metodologia opiera się na modelowaniu procesu szybkiego prototypowania realizowanego metodą nakładania warstw. Opracowano model matematyczny oraz zamieszczono opis procesora umożliwiającego wytwarzanie struktur porowatych w połączeniu z systemem modelowania. Proponowaną metodologię sprawdzano praktycznie na przykładzie projektowania i wytwarzania trójzastawkowej struktury serca.

66

280. Oczoś K.E.: Postępy rapid-technologii w szybkim wykonywaniu oprzyrządowania i małoseryjnym wytwarzaniu wyrobów. Część I. Mechanik, 2005, t. 78, nr 3, s. 121-126. Spośród licznych rapid-technologii największy postęp obserwuje się w odnie-sieniu do RP (Rapid Prototyping), RT (Rapid Tooling) i RM (Rapid Manufac-turing) bazujących na stereolitografii (SL), wytłocznym osadzaniu stopionego metalu (FDM), wielostrumieniowym modelowaniu (MJM), selektywnym spieka-niu laserowym (SLS), przestrzennym spajaniu materiału proszkowego (3DP), la-serowym natapianiu proszku metalowego (LC) i selektywnym stapianiu lasero-wym proszku metalowego (SLM). Do rapid-technologii zaliczono także wysoko-wydajne skrawanie, stosowane zwłaszcza przy wykonywaniu oprzyrządowania w postaci form i matryc. Omówiono najnowsze materiały i urządzenia stosowane w zakresie wymienionych rapid-technologii.

281. Oczoś K.E.: Postępy rapid-technologii w szybkim wykonywaniu oprzyrządowania

i małoseryjnym wytwarzaniu wyrobów. Część II. Mechanik, 2005, t. 78, nr 4, s. 205-206, 208, 210, 212, 214-215. W świetle ekspozycji prezentowanej na 11. Światowych Targach Oprzyrzą-dowania, Projektowania i Rozwoju Wyrobów EuroMold 2004 (Frankfurt n/Me-nem) przedstawiono urządzenia do wykonywania oprzyrządowania i wyrobów seryjnych metodami Rapid Tooling i Rapid Manufacturing. Opisano m.in. dzia-łanie urządzenia MCP Realizer II SLM (firmy MCP-HEK Tooling, Niemcy) do wytwarzania wyrobów metalowych drogą selektywnego stapiania proszku metalo-wego - budowanie wyrobu warstwa po warstwie, każda grubość np. tylko 50 µm, z użyciem sterowanej wiązki podczerwonego promieniowania laserowego. Zaletą urządzenia jest możliwość użycia prawie każdego rodzaju proszku metalowego do szybkiego wytwarzania "gęstych" wyrobów - ultralekkich struktur przestrzennych.

282. Prototypage rapide, la menace? Czy szybkie prototypowanie jest zagrożeniem?

Mach.Prod., 2005, nr 812, s. 49-50. Nowoczesne metody szybkiego prototypowania coraz częściej zastępują trady-cyjne metody obróbki. Firmy EOS i 3D Systems oferują metody RP na drodze spiekania proszku metalowego za pomocą lasera CO2 lub lasera uszlachetnionego włóknem iterbu. Szybką metodą RP jest drukowanie 3D polegające na warstwo-wym nanoszeniu płynnego spoiwa na podłoże z proszku metalu, a następnie zagęszczeniu otrzymanego tworzywa w piecu i infiltracji brązu w miejsce nanie-sionego spoiwa. Technologie RPT (Rapid Prototyping Technologies) mogą być wykorzystane do wytwarzania małych i średnich serii wyrobów, np. na potrzeby medycyny, elektrotechniki, lotnictwa. Do wytwarzania wyrobów z tytanu, Inco-nelu, stali nierdzewnych służy urządzenie Eosint P385.

283. Tang Y. i in.: An algorithm for disintegrating large and complex rapid prototyping

objects in a CAD environment. Algorytm dekompozycji obiektów dużych o zło-żonej strukturze w środowisku CAD na potrzeby wytwarzania metodą szybkiego prototypowania. Int.J.of Adv.Manuf.Technol., 2005, t. 25, nr 9/10, s. 895-901. Opracowano pakiet programów CAD zintegrowany z systemem graficznym przeznaczony do dekompozycji złożonych i dużych modeli obiektów na części mniejsze wytwarzane metodą szybkiego prototypowania. Rdzeń pakietu stanowi algorytm dekompozycji na płaszczyźnie i w przestrzeni. Algorytm generuje mini-malną liczbę obiektów uzyskanych w wyniku podziału, które charakteryzuje wy-soka dokładność wymiarowa i minimalny czas wytwarzania. Podano przykłady zastosowań algorytmu do podziału obiektu na części wytwarzane później metodą selektywnego spiekania laserowego.

67

284. Weiss Z., Pankowski M., Waraczyński B.: Zastosowanie technik reverse engineer-ing i rapid prototyping w projektowaniu. Inż.Maszyn, 2005, t. 10, nr 3, s. 38-49. Zaproponowano sposób projektowania i wytwarzania prototypów gniazd maszyn pakujących z wykorzystaniem technik inżynierii odwrotnej i szybkiego prototy-powania. Projektowanie gniazd maszyn pakujących wykonuje się zazwyczaj w oparciu o opakowania dostarczone przez klientów. Ze względu na niską sztyw-ność opakowań zastosowano optyczną metodę dygitalizacji z wykorzystaniem projekcji strukturalnego światła białego na mierzony obiekt. Na podstawie otrzy-manej chmury punktów tworzony jest model CAD opakowania, a następnie model CAD gniazda. Na podstawie zgrubnego modelu CAD-3D gniazda, zapisanego w postaci pliku STL, wykonano prototyp z wykorzystaniem metody szybkiego pro-totypowania. Ostatnim etapem było wykonanie gniazda na frezarce NC.

285. Wenbin H., Tsui L.Y., Haiqing G.: A study of the staircase effect induced by ma-

terial shrinkage in rapid prototyping. Badanie efektu schodkowego wywołanego skurczem materiału w procesie szybkiego prototypowania. Rapid Prototyp.Journ., 2005, t. 11, nr 2, s. 82-89. W procesach RP w wyniku nakładania warstw materiału na podstawie danych CAD może wystąpić na kształtowanej powierzchni zewnętrznej tzw. efekt schod-kowy. Efekt ten zależy od geometrycznej aproksymacji powierzchni kształtowej za pośrednictwem warstw o jednakowej grubości, skurczu warstwy w czasie pro-cesu, kąta padania wiązki laserowej oraz jej wygaszania w czasie penetracji po-wierzchni. Badano efekt schodkowy w procesie bezstopniowego szybkiego pro-totypowania, w którym kształt każdej nałożonej i utwardzonej warstwy jest fre-zowany, co poprawia jakość kształtowania. Stosując MES opracowano model sy-mulacyjny efektu schodkowego w procesie RP.

286. Wirtschaftlich Prototypen produzieren. Opłacalny sposób wykonywania proto-

typów. Schweiz.Maschinenmarkt, 2005, t. 106, nr 4, s. 74-75. Opatentowana metoda szybkiego prototypowania "Pcpro" polega na wykonywaniu odlewów i frezowaniu na jednej frezarce. Na podstawie danych 3D-CAD doty-czących części, która ma być wyprodukowana, wykonuje się połowę narzędzia (formy) w oparciu o wygenerowany program frezowania. Wyfrezowaną formę wypełnia się laną żywicą, w której po utwardzeniu frezowany jest wewnętrzny zarys części. Metodą odlewania, utwardzania i frezowania, zwłaszcza z zasto-sowaniem żywic szybkoutwardzalnych, można wykonać wiele części w ciągu godziny. Zakładając możliwość kompletnej obróbki w jednym zamocowaniu wyklucza się niedokładności wynikające ze zmian zamocowania; gęstość tak wyt-worzonych części (brak jam skurczowych) odpowiada najwyższym wymaganiom.

287. Yao A.W.L.: Applications of 3D scanning and reverse engineering techniques for

quality control of quick response products. Zastosowanie technik skanowania 3D i inżynierii odwrotnej do kontroli jakości wyrobów szybko wytwarzanych. Int.J.of Adv.Manuf.Technol., 2005, t. 26, nr 11/12, s. 1284-1288. Zaproponowano zintegrowaną technikę szybkiego porównywania wymiarów wytworzonego produktu z jego modelem CAD, obejmującą skanowanie 3D, inży-nierię odwrotną i szybkie prototypowanie. Wyniki szybkich pomiarów geomet-rycznych są równie szybko przetwarzane i analizowane. Dokonano przeglądu podstawowych zagadnień inżynierii odwrotnej i skanowania 3D oraz zamiesz-czono wprowadzenie do metody szybkiego prototypowania. Proponowaną tech-nikę sprawdzono na przykładzie dwóch wyrobów. We wnioskach podkreślono, że stosując tradycyjne podejście trudno jest porównywać wymiary produktu i mo-delu. Proponowana metoda gwarantuje porównanie szybkie i precyzyjne.

68

288. Armillotta A.: Assessment of surface quality on textured FDM prototypes. Ocena

jakości powierzchni na teksturowanych prototypach wykonanych w procesie prze-strzennego modelowania przez wytłoczne osadzanie topionego materiału. Rapid Prototyp.Journ., 2006, t. 12, nr 1, s. 35-41. Omówiono bezpośrednie teksturowanie powierzchni w procesie szybkiego proto-typowania metodą przestrzennego modelowania przez wytłoczne osadzanie topio-nego włókna materiału (FDM). Analizowano wytwarzanie prototypów na pod-stawie modelu wielokąta przy dwóch różnych orientacjach. Oceniano jakość po-wierzchni jako funkcję parametrów wymiarowych tekstury. Sformułowano zale-cenia pomagające przewidywać warunki generowania tekstury na powierzchniach detali wytworzonych metodą FDM.

289. Arntz K., Kordt M.: Technologische Trends im Werkzeugbau. Kierunki rozwoju

technologii w produkcji narzędzi. Maschine, 2006, t. 60, nr 8, s. 25-27. Przewiduje się, że znaczenie najważniejszych dotychczas metod produkcji narzę-dzi, tj. frezowania i obróbki elektroerozyjnej, nie ulegnie zmianie, a udział wśród innych metod kompletnej obróbki frezowaniem w stanie twardym może wzrosnąć nawet o 20% w ciągu najbliższych trzech lat. Rozwój frezowania w stanie twar-dym koncentruje się głównie na obróbce form wklęsłych w pięciu symultanicznie sterowanych osiach (projekt HardPrecision realizowany w UE). Rośnie zaintere-sowanie generatywnymi metodami wytwarzania (Rapid Tooling) z użyciem lasera i stali narzędziowej jako materiału do natapiania (metoda CMB opracowana w IPT w Akwizgranie).

290. Etmanski B., Grundler E., Heidecker D.: EuroMold wächst weiter - konsequente

Strukturierung wird erforderlich. Trends für Werkzeug- und Formenbau, Design und Produktentwicklung. Targi EuroMold rosną w siłę - konieczna jest kon-sekwentna struktura ekspozycji. Kierunki rozwoju produkcji narzędzi i form, wzornictwa przemysłowego i opracowywania produktów. VDI-Z, 2006, t. 148, nr 1/2, s. 20-25. Przegląd wybranych rozwiązań na potrzeby wytwarzania narzędzi i form, wzor-nictwa przemysłowego i pomiarów prezentowanych na EuroMold 2005. Scharakte-

ryzowano także urządzenie ViperPro (3D Systems) do prototypowania metodą stereolitografii.

291. Ghany K.A., Moustafa S.F.: Comparison between the products of four RPM sys-

tems for metals. Porównanie wyrobów wyprodukowanych w czterech systemach RPM przyrostowego kształtowania metali. Rapid Prototyp.Journ., 2006, t. 12, nr 2, s. 86-94. Scharakteryzowano technologię szybkiego prototypowania i wytwarzania RPM oraz szybkie prototypowanie z użyciem proszków metali. Dokonano analizy po-równawczej wyrobu (półforma butelki) wykonanego z zastosowaniem czterech systemów RPM: M3linear - mikrospawanie laserowe, EOSM250X - bezpośrednie spiekanie laserowe metalu, Vanguard HS - selektywne spiekanie laserowe, Reali-zer - selektywne przetapianie laserowe. Zestawiono wartości porównywanych pa-rametrów (geometria i jakość, rodzaj materiału, wytrzymałość, dokładność wy-miarowa, prędkość kształtowania, koszt zakupu i eksploatacji systemu, koszt ma-teriału). Omówiono zastosowanie tych systemów.

69

292. Hommel B., Heikenwälder J., Zimmer O.: Wachstumspotenzial des Rapid Tooling... durch Prototypenwerkzeuge für Kunststoffteile mit Miniaturstrukturen - 1. Teil. Możliwości rozwoju szybkiego wytwarzania narzędzi (Rapid Tooling) dzięki prototypowym narzędziom z mini-strukturami do produkcji części z two-rzyw sztucznych. Cz 1. Maschine, 2006, t. 60, nr 1, s. 53-55. Przegląd metod wytwarzania narzędzi, w tym o filigranowych zarysach, do pro-totypów części z tworzyw sztucznych. Opisano m.in. jakość modeli dla narzędzi precyzyjnych, uzyskiwanych metodami Rapid Tooling i Rapid Prototyping. Me-tody wytwarzania narzędzi z metalu podzielono na jednostopniowe (np. bez-pośrednio z aluminium lub stali bez obróbki cieplnej) i wielostopniowe, np. pro-totypowanie galwaniczne.

293. Hommel B., Heikenwälder J., Zimmer O.: Wachstumspotenzial des Rapid

Tooling... durch Prototypenwerkzeuge für Kunststoffteile mit Miniaturstrukturen - 2. Teil. Możliwości rozwoju szybkiego wytwarzania narzędzi (Rapid Tooling) dzięki prototypowym narzędziom z mini-strukturami do produkcji części z two-rzyw sztucznych. Cz. 2. Maschine, 2006, t. 60, nr 2, s. 58-59. Do najnowszych technik kształtowania materiałów na potrzeby wytwarzania form i matryc metalowych bądź metalizowanych z mini-strukturami zaliczono galwano-prototypowanie i metodę Coraform, polegającą na formowaniu modelu fizycznego na drodze połączenia technologii cienkich warstw z natryskiwaniem termicznym. Tymczasowo przywierająca do modelu warstwa PVD służy do odwzorowania mini- bądź mikrostruktur modelu. Podano wady i zalety oraz wymagania stawiane warstwom nanoszonym na model w technice Coraform.

294. Mahesh M. i in.: A six-sigma approach for benchmarking of RPM processes. Po-

dejście "sześć-sigma" w odniesieniu do badań porównawczych procesów RPiM. Int.J.of Adv.Manuf.Technol., 2006, t. 31, nr 3/4, s. 374-387. Zastosowanie narzędzia oceny jakości "sześć-sigma" do badań porównawczych procesów szybkiego prototypowania (RP) i wytwarzania (RM). Powyższe po-dejście wymaga wytwarzania części o geometrii wzorcowej i zastosowania me-tody kontroli i identyfikacji najlepszych osiągów procesów w celu zredukowania zmienności wytwarzanych części. Podano przykład bezpośredniego spiekania la-serowego (DLS) z użyciem do prototypowania proszku z tworzywa sztucznego. W celu określenia kluczowych czynników mających wpływ na reakcję procesu DLS zdefiniowano tablicę ortogonalną Taguchi L.9 (34) odtwarzającą układ ekspe-rymentów.

295. Mognol P. i in.: High speed milling, electro discharge machining and direct metal

laser sintering: a method to optimize these processes in hybrid rapid tooling. Fre-zowanie z wysokimi prędkościami, obróbka elektroerozyjna i bezpośrednie spie-kanie metalu laserem: metoda optymalizacji tych procesów w hybrydowym szyb-kim wytwarzaniu oprzyrządowania. Int.J.of Adv.Manuf.Technol., 2006, t. 29, nr 1/2, s. 35-40. Opis metody otrzymywania form wtryskowych z wielu komponentów, wytwarza-nych metodą hybrydowego szybkiego prototypowania. Metoda opiera się na anali-zie topologicznej i geometrycznej formy i na analizie możliwości zastosowania HSM, EDM lub spiekania laserowego (DLMS) do wytwarzania komponentów. Opisano metodę dekompozycji formy na cechy (komponenty). Przykładowo podano kolejne etapy projektowania formy przemysłowej oraz analizę kosztów wytwarzania. Formę wytwarzano metodami HSM i DLMS.

70

296. Neues Verfahren: Mikro-Lasersintern. Mini-Werkzeuge für die Kunststoff-industrie. Nowa metoda: spiekanie laserowe w skali mikro. Mini-narzędzia dla przemysłu tworzyw sztucznych. VDI-Z, 2006, nr spec. I, s. 18. Opracowano prototypowy system spiekania laserowego w skali mikro na potrzeby szybkiego prototypowania (RP) i szybkiego wytwarzania (RM) mikroczęści. Z zastosowaniem proszków nanofazowych, precyzyjnego systemu manipulacyjnego, atmosfery gazu ochronnego i specjalnej głowicy do obróbki laserowej uzyskano rozdzielczość detali 20÷40 µm; narzędzia, np. formy wtryskowe z żelazostopów, wykonane na prototypowej maszynie, miały wielkość 524×14 µm. Nowa techno-logia "microLS" (mikrospiekanie laserowe) może być używana do wytwarzania części metalowych i metaloceramicznych, narzędzi czy wkładek formujących.

297. Oczoś K.E.: Rapid Prototyping - aktualne dokonania w zakresie rozwoju

konstrukcji urządzeń i przetwarzanych tworzyw sztucznych. Mechanik, 2006, t. 79, nr 4, s. 247-248, 250, 252, 254, 256, 258, 260-261. Technologie szybkiego, warstwowego wytwarzania za pomocą metod rapid pro-totyping (RP) fizycznych prototypów, modeli czy wzorców z wirtualnych modeli 3D-CAD skoncentrowały się w ostatnich latach na najbardziej efektywnych meto-dach: stereolitografii (SL), wytłocznym osadzaniu stopionego materiału (FDM), wielostrumieniowym nanoszeniu materiału (IJP), selektywnym spiekaniu lasero-wym proszku (SLS), przestrzennym zestalaniu proszku lepiszczem (3DP) oraz ob-róbce z dużymi prędkościami (HSC). Dokonano przeglądu właściwości i gatun-ków tworzyw stosowanych w realizacji poszczególnych metod. Przedstawiono m.in. nowe gatunki żywic syntetycznych na potrzeby stereolitografii, a także urzą-dzenia znanych firm do otrzymywania wyrobów wymienionymi technikami (3D Systems, Stratasys, Objet, Solidscape, EOS, Z Corporation).

298. Rajurkar K.P. i in.: Micro and nano machining by electro-physical and chemical

processes. Mikro- i nanoobróbka z zastosowaniem procesów elektrofizycznych i elektrochemicznych. CIRP Ann., 2006, t. 55, nr 2, s. 643-666. W ostatnich latach występuje zapotrzebowanie na części i zespoły wytwarzane metodami mikro- i nanoobróbki, np. w elektronice, przemyśle lotniczym i prze-myśle aparatury medycznej. Do tego celu służą metody obróbki przyrostowej (ra-pid prototyping) i ubytkowej (procesy elektrofizyczne i elektrochemiczne). Pod-kreślono znaczenie dostosowywania makroobróbki do wymagań mikro- i nano-technologii.

299. Santos E.C. i in.: Rapid manufacturing of metal components by laser forming.

Szybkie wytwarzanie komponentów metalowych za pomocą formowania lasero-wego. Int.J.of Mach.Tools a.Manuf., 2006, t. 46, nr 12/13, s. 1459-1468. Omówiono sposób wytwarzania części metalowych techniką formowania lasero-wego przez kształtowanie kolejnych warstw. Opisano technikę szybkiego wytwa-rzania (RM) i sklasyfikowano metody RM stosowane do wytwarzania części me-talowych. Podano zestawienie materiałów używanych do szybkiego prototypowa-nia oraz odpowiadających im długości fal laserów Nd:YAG i CO2. Podano opis technik wytwarzania za pomocą spiekania laserowego selektywnego, topienia la-serowego selektywnego i platerowania laserowego 3D. Opisano kilka nowych ma-szyn handlowych (Sinterstation, EOSINT, TrumaForm, MCP, LUMEX25, Las-form) używanych do wytwarzania laserowego przedmiotów metalowych.

71

300. Tang H.H., Liu F.H., Lin W.H.: Rapid prototyping machine based on ceramic la-

ser fusion. Maszyna do szybkiego prototypowania oparta na laserowym stopowa-niu ceramicznym. Int.J.of Adv.Manuf.Technol., 2006, t. 30, nr 7/8, s. 687-692. Zaproponowano zautomatyzowaną maszynę do szybkiego prototypowania części z ceramiki za pomocą laserowego stopowania ceramicznego. Maszyna składa się z laserowego systemu skanującego, systemu nakładania warstwy zielonej i systemu kontroli. Do kontroli nakładania warstwy zielonej i skanowania użyto komputera i sterownika PLC. Warstwa zielona w postaci zawiesiny ceramicznej ma grubość 0,15 mm. Po osuszeniu przez podgrzewacz na podczerwień warstwa zielona jest stopowana przez laser CO2. Kolejne warstwy są w ten sposób nakładane auto-matycznie.

301. Ye L., Frank M.C.: Machinability analysis for 3-axis flat end milling. Analiza

obrabialności przy 3-osiowym frezowaniu czołowym na płasko. Trans.ASME, J.of Manuf.Sci.a.Eng., 2006, t. 128, nr 2, s. 454-464. Zaproponowano strategię geometrycznego analizowania i oceny obrabialności przy 3-osiowym frezowaniu części, zakładając większą liczbę operacji obrób-kowych wokół jednej osi obrotu. Na podstawie geometrii warstw uzyskanych z zastosowaniem modelu stereolitograficznego opracowano mapę przedziałów ob-rabialności dla każdego liniowego segmentu poszczególnych warstw. Warstwy te są ustawione prostopadle do osi obrotu, co pozwala przeprowadzić dwu- i trój-wymiarową analizę obrabialności, odpowiednio dla prostopadle i ukośnie ustawionego narzędzia. Taka metoda oceny obrabialności może służyć do szybkiej produkcji części i wytwarzania prototypów za pomocą obróbki CNC.

302. Cai D. i in.: The two-dimension hollowing algorithm for rapid prototyping techno-

logy. Dwuwymiarowy algorytm "hollowing" do stosowania w technologii szyb-kiego prototypowania. Int.J.of Adv.Manuf.Technol., 2007, t. 33, nr 7/8, s. 738-745. Przedstawiono dwuwymiarowy algorytm wytwarzania części z zagłębieniami metodą RP. Przykładem może być bryła sześcienna z wydrążonym wnętrzem. Wyjaśniono niektóre szczegóły algorytmu i podano przykład jego zastosowania. Algorytm dwuwymiarowy umożliwia realizację procesu RP w trybie on-line (ta-kiej własności nie mają na ogół metody trójwymiarowe) oraz znacznie przyspiesza i udoskonala ten proces. Algorytm sprawdzono w systemie SLS, lecz może on być też stosowany w innych procesach RP.

303. Chu W.-S. i in.: Fabrication of micro parts using nano composite deposition sys-

tem. Wytwarzanie mikroczęści za pomocą systemu osadzania warstw nano-kompozytowych. Rapid.Prototyp.Journ., 2007, t. 13, nr 5, s. 276-283. Omówiono nowe podejście do techniki szybkiego prototypowania z użyciem różnych materiałów ceramicznych i kompozytowych. Opisano badania, których celem było opracowanie systemu osadzania nanokompozytów (NCDS) do pro-dukcji funkcjonalnych 3-wymiarowych części; NCDS stanowi system hybrydowy, w którym proces usuwania materiału metodą obróbki mechanicznej jest połączony z procesem osadzania warstw. Wykazano, że hybrydowa technologia cechuje się większą dokładnością niż technologie polegające na odlewaniu lub samym osadzaniu warstw.

72

304. Ferreira J.C., Mateus A.S., Alves N.F.: Rapid tooling aided by reverse engineering

to manufacture EDM electrodes. Szybkie wytwarzanie narzędzi wspomagane inżynierią odwrotną w zastosowaniu do wytwarzania elektrod. Int.J.of Adv.Manuf.Technol., 2007, t. 34, nr 11/12, s. 1133-1143. Opisano metodę pośrednią szybkiego wytwarzania narzędzi RT w zastosowaniu do wytwarzania elektrod miedzianych. Model woskowy elektrody uzyskano tech-niką RP. Metodę inżynierii odwrotnej RE zastosowano do konstrukcji modelu CAD elektrody z jej modelu fizycznego. Realizując kolejne etapy RT wykonano kilka elektrod, które sprawdzono praktycznie. Stwierdzono, że pod względem wy-dajności obróbki elektrody RT są porównywalne z wykonanymi konwencjonalnie.

305. Hanemann T., Honnef K., Hausselt J.: Process chain development for the rapid

prototyping of microstructured polymer, ceramic and metal parts: composite flow behaviour optimisation, replication via reaction moulding and thermal postpro-cessing. Rozwój łańcucha procesu szybkiego prototypowania i kształtowania mikrostruktur części polimerowych, ceramicznych i metalowych: optymalizacja przepływu, odtwarzanie przez przemiany formowania i przemiany temperaturowe. Int.J.of Adv.Manuf.Technol., 2007, t. 33, nr 1/2, s. 167-175. Opisano ogniwa (etapy) procesu formowania (szybkiego prototypowania) i kształtowania mikrostruktur komponentów polimerowych, ceramicznych i meta-lowych. Podano własności składników stosowanych w procesie (np. spoiw i proszków metalowych). Wykonano badania różnych zależności procesowych jak: badania termograwimetryczne kompozytu poliester-tlenek glinu, badania tempe-ratury formowania. Zamieszczono program optymalizacji temperatury spiekania.

306. Kruth J.-P. i in.: Consolidation phenomena in laser and powder-bed based layered

manufacturing. Zjawisko zestalania przy generowaniu z użyciem lasera warstw na podłożu piaskowym. CIRP Ann., 2007, t. 56, nr 2, s. 730-759. Selektywne spiekanie laserowe z zastosowaniem lasera i podłoża proszkowego w ramach szybkiego prototypowania jest najczęściej stosowaną metodą wśród pro-cesów nakładania warstw LM (layered manufacturing), umożliwia przetwarzanie polimerów, metali, ceramiki oraz kompozytów. W tym celu wymagane są jednak różne mechanizmy zestalania proszków: spiekanie w stanie stałym, spiekanie fazy ciekłej, częściowe i pełne stapianie, spajanie chemiczne. Podano sposoby zesta-lania wzbudzanego laserem stosowane do konkretnych materiałów. Wskazano na ograniczenia dotyczące stosowania procesów SLS/SLM.

307. Liao H.-T., Shie J.-R.: Optimization on selective laser sintering of metallic pow-

der via design of experiments method. Optymalizacja selektywnego spiekania laserowego proszku metalowego za pomocą metody planowania eksperymentów. Rapid Prototyp.Journ., 2007, t. 13, nr 3, s. 156-162. Stosując metodę planowania eksperymentów (DOE) badano wpływ różnych pa-rametrów na elementy wytwarzane w ramach szybkiego prototypowania (RP) metodą spiekania proszku metalowego laserem Nd:YAG. Opracowano model reg-resji do przewidywania porowatości próbek w różnych warunkach procesu selek-tywnego spiekania laserowego (SLS). Stwierdzono, że duży wpływ na proces spiekania ma kontrola częstotliwości impulsów oraz czasu trwania impulsów wią-zek laserowych i rozmiarów cząstek podstawowego materiału proszkowego. Wdrożenie metody DOE zapewnia systematyczne podejście do określania opty-malnego zestawu i zwiększenie efektywności doboru parametrów SLS.

73

308. Methner M.: e-Manufacturing in der Dentaltechnik. e-Manufacturing w technice

stomatologicznej. Schweiz.Maschinenmarkt, 2007, t. 108, nr 5, s. 30-33. Opisano wykorzystanie jednej z metod szybkiego prototypowania, tj. bezpośred-niego spiekania laserowego proszku metalu (DMLS) w technice stomatologicznej do wytwarzania protez i mostków zębowych ze stopu chromowo-kobaltowego (CoCr) o właściwościach biokompatybilnych, w oparciu o dane geometryczne z systemu CAD/CAM. Omówiono pozyskiwanie danych do sterowania spiekaniem. Metoda zapewnia uzyskanie produktu o 100% gęstości bez udziału odlewania i formy. Szybkość wykonywania warstw na urządzeniu Eosint M270 wynosi 3 mi-nuty na jedną koronę, grubość nakładanych kolejno warstw nie przekracza 20 µm.

309. Mirahmadi A., Saedodin S., Shanjani Y.: Feasibility study of high frequency plas-

ma aided rapid prototyping. Badanie możliwości metody szybkiego prototypowa-nia ze wspomaganiem łukiem plazmy o wysokiej częstotliwości. Int.J.of Mach.Tools a.Manuf., 2007, t. 47, nr 5, s. 722-728. Opisano metodę RP polegającą na selektywnym spiekaniu za pomocą wyładowań elektrycznych o wysokiej częstotliwości HFSEDS. Jako surowca używano prosz-ków metalowych pokrytych polimerami. Komputerowo sterowany łuk skanujący plazmy o wysokiej częstotliwości stanowi skoncentrowane źródło ciepła spiekania kolejnych warstw odpowiadających warstwom modelu CAD. Modelowano trans-fer ciepła przy spiekaniu oraz warunki początkowe i ograniczające procesu. Określono rozkład temperatury przez rozwiązanie układu równań liniowych jednorodnych w polu temperatury. Przykład dwóch detali wykonanych metodą HFSEDS.

310. Oczoś K.E.: Intensywna ekspansja rapid-technologii.

Mechanik, 2007, t. 80, nr 7, s. 539-540, 542, 544-545. Targi Branżowe i Konferencja Użytkowników Rapid-Technologii w Erfurcie były okazją do prezentacji nowości materiałowych i nowych rozwiązań urządzeń do rapid-technologii. Firma Stratasys wprowadza na rynek system FDM 200 mcTM do wytwarzania użytecznych produktów metodą FDM w dwóch trybach. W trybie uproszczonym oprogramowanie InsightTM automatycznie steruje wytwarzaniem produktu. W trybie zaawansowanym użytkownik może manipulować parametrami konstrukcyjnymi w celu uzyskiwania zmienionych właściwości mechanicznych produktu; tryb ten pozwala również na przerwy w procesie budowy części. Przed-stawiono też najnowszą ofertę w zakresie drukarek 3D (Stratasys, 3D Systems), a także urządzenie M2 cusing (Concept Laser) spełniające specjalne wymagania od-nośnie do przetwarzania reaktywnych materiałów proszkowych ze stopów Al i Ti.

311. Oczoś K.E.: Nowe materiały w procesach kształtowania przyrostowego wyrobów.

Mechanik, 2007, t. 80, nr 3, s. 125-126, 128-130. Przegląd nowości materiałowych na potrzeby różnych metod z grupy Rapid Prototyping i technik Rapid Manufacturing (SL, SLS, Laser Cusing, EBM). Do zastosowań w stereolitografii opracowano żywicę Accura 60 (3D Systems), trwały, sztywny materiał o małej lepkości. Rozwijane przez firmę DSM Somos materiały typu ProtoComposites to żywice wzmacniane ceramiką lub szkłem, pozwalające uzyskiwać nowe właściwości funkcjonalne, inne od właściwości jednoskładnikowych żywic konwencjonalnych. Omówiono wybrane właściwości materiałów przetwarzanych w metodzie EBM (wytwarzanie wyrobów techniką stapiania proszku metalowego sterowaną wiązką elektronową) firmy Arcam, m.in. stopu tytanu na implanty biomedyczne Ti6Al4V ELI.

74

312. Rahmati S., Dickens P.: Rapid tooling analysis of stereolithography injection mould tooling. Analiza procesu szybkiego wytwarzania form wtryskowych za pomocą techniki stereolitograficznej. Int.J.of Mach.Tools a.Manuf., 2007, t. 47, nr 5, s. 740-747. Badano proces szybkiego wytwarzania form wtryskowych techniką stereolitogra-ficzną (SL), którą wykorzystano do wytwarzania wkładek epoksydowych bez-pośrednio z modelu CAD na maszynie SL. W procesie wytwarzania formy wkładki wypełniane są odpowiednią mieszaniną. Wytworzone formy testowano następnie na wtryskarce. Badano temperaturę oraz testowano własności mecha-niczne wkładek epoksydowych. Badano mechanizmy uszkodzeń powstające pod-czas wtrysku, wynikające z przekroczenia dopuszczalnych naprężeń na zginanie i ścinanie oraz z propagacji pęknięć.

313. Ruan J. i in.: Automated slicing for a multiaxis metal deposition system.

Zautomatyzowane dzielenie na warstwy na potrzeby wieloosiowego systemu osa-dzania metalu. Trans.ASME, J.of Manuf.Sci.a.Eng., 2007, t. 129, nr 2, s. 303-310. Omówiono technologię nakładania warstw w celu zbudowania wyrobu z modelu CAD w ramach szybkiego prototypowania (RP). Opracowano wieloosiowy adap-tacyjny algorytm do dzielenia modelu na warstwy, który może być wykorzystany do osadzania warstw metalu bez potrzeby stosowania konstrukcji nośnej (pod-pierającej). W opisanej technologii osadzane są warstwy różniące się grubością, jak również kierunkiem osadzania, dzięki czemu możliwa jest budowa obiektów o skomplikowanych kształtach. Przedstawiono sposób obliczania i wykorzystanie osi centrowania ułatwiającej uzyskanie warstw trójwymiarowych.

314. Trapp W.G.: Schnelle Prototypen-Entwicklung und -Produktion. Szybkie

opracowanie i szybkie wytwarzanie prototypów. Schweiz.Maschinenmarkt, 2007, t. 108, nr 8, s. 145-146, 148-149. Dokonano przeglądu metod szybkiego prototypowania z uwzględnieniem jakości części (wzorców, prototypów) i liczności serii wyrobów do celów testowych z metali i tworzyw sztucznych. Prototypy metalowe z częściami roboczymi z proszku metali bądź mieszaniny proszków metali generuje się bezpośrednio z da-nych CAD metodą spiekania lub stapiania laserem. Części takie mogą mieć zróż-nicowaną porowatość, posiadać ożebrowania, twardość równą stali i gładką po-wierzchnię bez dodatkowej obróbki. Uznano, że metody geometryczne są już przydatne do seryjnej produkcji.

315. Trapp W.G.: Schnelle Prototypen-Entwicklung und -Produktion. Szybkie

opracowanie i szybkie wytwarzanie prototypów. Schweiz.Maschinenmarkt, 2007, t. 108, nr 9, s. 25-26, 28, 30, 32. Przegląd firm (Niemcy, Szwajcaria) działających w sektorze szybkiego prototy-powania. Popyt na prototypy metalowe sprawił, że wielostopniowe procesy wyt-warzania narzędzi i prototypów zastąpiono jednostopniowymi, polegającymi na generowaniu produktu bezpośrednio z danych CAD bez pośrednich etapów ob-róbki skrawaniem czy plastycznej. Technologia "Laser Cusing" polega na stapia-niu proszków metalowych laserem w oparciu o dane CAD. Urządzenia do jej re-alizacji oferuje m.in. firma Concept-Laser. Omówiono metodę otrzymywania wkładek formujących z proszku wolframowego (wymiary nanometryczne) oraz metodę SPM (Space Puzzle Molding) wykonywania części z tworzyw sztucznych na potrzeby produkcji seryjnej.

75

316. Vandenbroucke B., Kruth J.-P.: Selective laser melting of biocompatible metals for rapid manufacturing of metal parts. Selektywne przetapianie laserowe bio-kompatybilnych metali dla celów szybkiej produkcji elementów metalowych. Rapid Prototyp.Journ., 2007, t. 13, nr 4, s. 196-203. Badano możliwość wytwarzania elementów medycznych lub dentystycznych za pomocą selektywnego przetapiania laserem (SLM). Zoptymalizowaną metodę RM zastosowano w odniesieniu do 2 biokompatybilnych stopów metalowych: Ti-6Al-4V i Co-Cr-Mo. Stwierdzono, że SLM sprawdza się jako procedura do wytwarza-nia złożonej konstrukcji protez dentystycznych. Zoptymalizowane parametry SLM zapewniają gęstość części tytanowych sięgającą 99,98%. Wytrzymałość, sztyw-ność, odporność na korozję i dokładność procesu odpowiadają wymaganiom doty-czącym elementów medycznych i dentystycznych. Analiza chropowatości po-wierzchni wykazała pewne ograniczenia w stosowaniu SLM.

317. Violante M.G., Iuliano L., Minetola P.: Design and production of fixtures for free-

form components using selective laser sintering. Projektowanie i wytwarzanie specjalnych uchwytów do mocowania elementów o dowolnych kształtach, z zas-tosowaniem selektywnego spiekania laserowego. Rapid Prototyp.Journ., 2007, t. 13, nr 1, s. 30-37. Do mocowania elementów na współrzędnościowych maszynach pomiarowych zaleca się uchwyty nie powodujące odkształceń wiotkich elementów. Omówiono koncepcję wytwarzania takich uchwytów, opartą na projektowaniu metodą inży-nierii odwrotnej (RE) oraz metodach szybkiego prototypowania (RP). Wymie-niono kolejne etapy wytwarzania i kontroli elementów podporowych specjalnego uchwytu, w tym m.in. zdefiniowanie hybrydowych elementów uchwytu w oparciu o pliki STL oraz wytwarzanie elementów uchwytu metodą RP (selektywne spie-kanie laserowe).

318. Wang C.C., Lin T.-W., Hu S.-S.: Optimizing the rapid prototyping process by

integrating the Taguchi method with the Gray relational analysis. Optymalizacja procesu szybkiego prototypowania dzięki zintegrowaniu metody Taguchi z analizą zależności Graya. Rapid Prototyp.Journ., 2007, t. 13, nr 5, s. 304-315. Badania nad optymalizacją procesu FDM (fused deposition modeling) na potrzeby szybkiego prototypowania - RP. Do określenia czynników wpływających na bu-dowanie elementów za pomocą RP wykorzystano metodę Taguchi. Analizowano wytrzymałość na rozciąganie, dokładność wymiarową i chropowatość powierzch-ni. Oceniono znaczenie każdej z cech określonych uprzednio metodą Taguchi uzyskując wielokryterialną charakterystykę jakości konstrukcji przez integrację z teorią Graya i wykorzystując zestaw optymalnych współczynników.

319. Waurzyniak P.: Rapid manufacturing. Szybka produkcja seryjna (RM).

Manuf.Eng., 2007, t. 138, nr 2, s. 89-92, 94, 96. Metody bezpośredniego stapiania metalu za pomocą wiązki elektronów (EBM) oraz spiekania laserowego (DMLS) należą do coraz częściej stosowanych pro-cesów produkcji opierającej się na szybkim prototypowaniu i CAD. W przyrosto-wym procesie EBM proszki tytanu lub stopy metali o dużej wytrzymałości pod-dawane są topieniu w próżni na potrzeby wytwarzania części metalowych dla przemysłu medycznego i lotniczego. Najnowszy system Arcam EBM-400 jest przeznaczony do produkcji tytanowych modeli implantów medycznych. Od nie-dawna w procesie EBM można stosować związek kobaltu i chromu (CoCrMo). Omówiono inne metody RM, w tym łączenie spiekania laserowego z techniką nis-kich temperatur i FDM (modelowanie przez osadzanie stopionego materiału).

76

320. Zekovic S., Dwivedi R., Kovacevic R.: Numerical simulation and experimental

investigation of gas-powder flow from radially symetrical nozzles in laser-based direct metal deposition. Symulacja numeryczna i badania doświadczalne wypływu mieszaniny gaz-proszek z dysz rozmieszczonych symetrycznie promieniowo, w procesie bezpośredniego osadzania materiału za pomocą lasera. Int.J.of Mach.Tools a.Manuf., 2007, t. 47, nr 1, s. 112-123. Badano bezpośrednie osadzanie warstw metalu za pomocą lasera (DMD) w proce-sie szybkiego wytwarzania/prototypowania litych form o powierzchniach swo-bodnych. Metal dostarcza się do strefy osadzania w postaci mieszaniny gazu i proszku za pomocą symetrycznie rozmieszczonych dysz. Modelowano przepływ turbulencyjny mieszaniny z uwzględnieniem dwóch faz przepływu przy trzech odległościach głowicy lasera od powierzchni osadzania. Zastosowano równania dynamiki opisujące prawo zachowania momentu średniego, prawo zachowania energii kinetycznej turbulencji i prawo zachowania dyssypacji energii kinetycznej turbulencji.

321. Anil D., Cogun C.: Performance of copper-coated stereolithographic electrodes

with internal cooling channels in electric discharge machining (EDM). Wydajność stosowanych w procesie obróbki elektroerozyjnej (EDM) powlekanych miedzią elektrod z wewnętrznymi kanałami chłodzącymi, wytworzonych metodą stereo-litograficzną. Rapid Prototyp.Journ., 2008, t. 14, nr 4, s. 202-212. Celem badań było wytwarzanie elektrod do obróbki elektroerozyjnej przy użyciu stereolitograficznej techniki szybkiego prototypowania (SLA) oraz analiza wydaj-ności tych elektrod podczas obróbki. Porównywano wydajność elektrod z litej miedzi i elektrod otrzymanych metodą SLA. Stwierdzono, że wzrost temperatury podczas obróbki znacznie przyspiesza uszkodzenie elektrod powlekanych za po-moca techniki SLA. Przedstawiono oprogramowanie do numerycznej analizy róż-nych aspektów chłodzenia elektrod z powłokami cc/SLA.

322. Cena I., Kawalec A.: Zastosowanie techniki Rapid Tooling do kontroli jakości

wytwarzanych części samochodowych. Mechanik, 2008, t. 81, nr 12, s. 1022, 1024, 1026, 1028. Przykładem efektywnego zastosowania rapid-technologii w budowie przestrzen-nych sprawdzianów kontrolnych jest system RapidFit, którego elementy wyko-nano metodą selektywnego spiekania laserowego (SLS). Przestrzenne spraw-dziany kontrolne służą do dokładnego ustawienia części samochodu w przestrzen-nym układzie współrzędnych. Odwzorowanie punktów odniesienia realizuje się przez tzw. adaptery, których kształt jest często złożoną trójwymiarową bryłą, wy-magającą skomplikowanej obróbki CNC (aluminium, stal). Zastąpienie takich adapterów adapterami wykonanymi metodą SLS zaproponowała firma Materia-lise.

323. Chuchro M. i in.: Wykonywanie wyrobów metalowych metodą DMLS (Direktes

Metall Laser Sintern). Pr.Nauk. Szkoły Nauk.Obr.Eroz. SNOE, Warszawa, 2008, s. 99-106. Wśród metod szybkiego prototypowania (RP) na uwagę zasługuje selektywne spiekanie laserowe (SLS, DMLS). Coraz częściej jako materiał spiekany - obok proszków tworzyw - stosuje się proszki metali i ich stopów. Zaprezentowano możliwości technologiczne urządzenia EOSINT M250 Xt firmy EOS przeznaczo-nego do spiekania proszków metalowych i ich stopów. Podano charakterystyki wybranych proszków: DM20, DS20, DSH20 oraz przykłady elementów wykona-nych metodą DMLS na urządzeniu EOSINT.

77

324. Dotcheva M., Thomas D., Millward H.: Design and rapid manufacture of selected cellular type structures. Projektowanie i szybka produkcja wybranych struktur typu komórkowego. Sci.Bull.of Rzeszów Univ.of Technol., 2008, nr 253, ser. Mechanics, z. 73, s. 81-88. Zastosowanie metali o strukturze komórkowej do produkcji form wtryskowych umożliwiają nowe technologie nakładania warstw za pomocą selektywnego topie-nia laserowego (SLM), dzięki którym otrzymuje się lite części o swobodnych kształtach odznaczające się wysoką funkcjonalnością i dobrymi właściwościami mechanicznymi. Omówiono projektowanie i produkcję metodą SLM wybranych struktur komórkowych uważanych za odpowiednie na materiał rdzeniowy dla form wtryskowych. Sieciowe struktury komórkowe są konkurencyjne pod wzglę-dem własności mechanicznych w stosunku do graniastych struktur typu plaster miodu. Do wstępnej oceny projektów i analizy technicznej zastosowano modelo-wanie 3D CAD i MES.

325. Elsen M. [van], Al-Bender F., Kruth J.-P.: Application of dimensional analysis to

selective laser melting. Zastosowanie analizy wymiarowej do selektywnego sta-piania laserowego. Rapid Prototyp.Journ., 2008, t. 14, nr 1, s. 15-22. Celem pracy było opracowanie zestawu parametrów bezwymiarowych do opisu procesu selektywnego stapiania laserowego (SLM). Stwierdzono, że koncepcja parametrów bezwymiarowych, która nie była dotychczas konsekwentnie stoso-wana do szybkiego prototypowania (RP) i szybkiego wytwarzania (RM), wymaga uwzględnienia mniejszej liczby czynników i umożliwia porównywanie wspólnego zbioru wyników badań różnych grup naukowców oraz ustalenie podstawowych cech procesu. Omówiono zasady SLM oraz analizy bezwymiarowej i przedsta-wiono koncepcję liczb bezwymiarowych do badania podobieństw.

326. Hsu C.Y. i in.: EDM electrode manufacturing using RP combining electroless

plating with electroforming. Wytwarzanie elektrod do obróbki elektroerozyjnej metodą szybkiego prototypowania z zastosowaniem powlekania bezprądowego i kształtowania galwanicznego. Int.J.of Adv.Manuf.Technol., 2008, t. 38, nr 9/10, s. 915-924. Opis zastosowania metody szybkiego prototypowania RP do wytwarzania elek-trod. Model CAD elektrody zostaje przekształcony w plik STL. Metodą RP wy-twarza się elektrodę z proszku gipsowego, którą poddaje się impregnacji wodood-pornej i wzmocnieniu przez oddziaływanie żywicy odpornej na temperaturę. Po wykonaniu testów skuteczności impregnacji pokrywa się bezprądowo elektrodę warstwą niklu. Następnie na powierzchnię elektrody nanosi się warstwę miedzi metodą kształtowania galwanicznego. Kolejny etap to próby obróbki i ocena jakości powierzchni obrabianej, zużycia elektrody i szybkości usuwania materiału.

327. Kosmol J. i in.: Badania jakości wytwarzania metodą szybkiego prototypowania FDM. Pr.Nauk.Katedry Bud.Masz.P.Śl., 2008, nr 3, s. 165-176. Podano klasyfikację procesów szybkiego prototypowania (RP) wg stanu wyjścio-wego materiału (ciecz, proszek, ciało stałe). Wadą technologii SL (stereolitogra-fia) jest brak możliwości wytwarzania przedmiotów do badań pod kątem obciążeń mechanicznych i cieplnych (podstawowym materiałem są woski). Dokonano oceny właściwości użytkowych części wykonywanych metodą FDM - wytłacza-nego nakładania materiałów za pomocą końcówek "drukujących", bez użycia gło-wicy laserowej. Zaletą tej metody jest szeroka gama materiałów, których można użyć do szybkiego prototypowania. Na przykładzie wirnika pompy omówiono metodykę badań jakości przedmiotu wykonanego w technologii FDM.

78

328. Kumbhar V.K., Pandey P.M., Rao P.V.M.: Improved intermediate point curve model for integrating reverse engineering and rapid prototyping. Udoskonalony model złożony z krzywych łączących punkty pośrednie, integrujący inżynierię odwrotną i szybkie prototypowanie. Int.J.of Adv.Manuf.Technol., 2008, t. 37, nr 5/6, s. 553-562. Zaproponowano metodę integracji inżynierii odwrotnej i techniki szybkiego pro-totypowania opartą na modelu zbudowanym z krzywych łączących punkty poś-rednie. Opisano etapy konstruowania modelu: podział chmury danych pomiaro-wych obiektu na obszary i podobszary, redukcja liczby punktów w podobszarze za pomocą technologii przetwarzania obrazu cyfrowego, konstrukcja modelu. Me-todę sprawdzono za pomocą oprogramowania MATLAB symulując kolejne etapy konstruowania modelu i następnie rozcinania go na warstwy (generacja pliku STL). Symulację wykonano na przykładach trzech obiektów: myszy komputero-wej, przedmiotu z powierzchniami walcowymi i zabawki.

329. Maji P.K., Banerjee P.S., Sinha A.: Application of rapid prototyping and rapid

tooling for development of patient-specific craniofacial implantation investigative study. Zastosowanie technik rapid prototyping i rapid tooling do rozwoju implan-tów twarzowo-czaszkowych indywidualnych pacjentów: badania doświadczalne. Int.J.of Adv.Manuf.Technol., 2008, t. 36, nr 5/6, s. 510-515. Metodologia wytwarzania implantów twarzowo-czaszkowych dla pacjentów, któ-rzy doznali deformacji lub uszkodzeń czaszki, obejmuje: skanowanie uszkodzonej czaszki za pomocą tomografu i rejestracja danych, analiza i filtracja danych w kolejnych warstwach zeskanowanych, wykonanie modelu 3D CAD czaszki, mo-delu metodą RP na podstawie modelu CAD, ręczne wykonanie modelu wosko-wego implantu zakrywającego otwory w czaszce oraz kilku modeli woskowych i formy metodą RT. Końcowym etapem jest wykonanie implantu i dopasowanie go do modelu RP czaszki.

330. Morey B.: Building parts directly. Bezpośrednie budowanie wyrobów.

Manuf.Eng., 2008, t. 14, nr 2, s. 81-84, 86, 88. Bezpośrednie wytwarzanie na podstawie danych cyfrowych (DDM - direct digital manufacturing) zwane także szybkim wytwarzaniem (RM - rapid manufacturing) znajduje szerokie zastosowanie w przemyśle, w sektorach, gdzie serie produk-cyjne są stosunkowo krótkie, a części bardzo złożone. Omówiono metody budo-wania części z metali proszkowych (osadzanych warstwa po warstwie i spieka-nych oraz z proszków dostarczanych przez dysze i topionych laserem). Podkreś-lono dążenie do doskonalenia technologii od wytwarzania prototypów do wyko-nywania części na potrzeby produkcji z wykorzystaniem RM. Omówiono metody hybrydowe używane do produkcji części o kształtach swobodnych.

331. Neumeister A. i in.: Rapid Manufacturing im Bereich Mikrofertigung. Hochprä-

zises Stereolithografiesystem für die zuverlässige Fertigung kleiner bis mittlerer Serien. Rapid Manufacturing w obszarze mikrowytwarzania. Wysokoprecyzyjna aparatura do wytwarzania części w małych i średnich seriach metodą stereolito-grafii. Werkstattstechnik, 2008, t. 98, nr 11/12, s. 938-943. Opis aparatury i materiału do bezpośredniego wytwarzania mikroczęści metodą stereolitografii oraz przebiegu procesu realizowanego za pomocą lasera o mocy wyjściowej 20 mW i czasie trwania pojedynczego impulsu 10 ps. Do generowania części użyto hybrydowego polimeru Ormocer zmodyfikowanego pod kątem wy-magań dokładnościowych. Na przykładzie struktury testowej (1,5×1,5×1,5 mm) analizowano jakość opracowanego systemu, oceniając górne i boczne powierzch-nie przy użyciu mikroskopu elektronowego, a geometrie wewnętrzne metodą to-mografii komputerowej.

79

332. Oczoś K.E.: Rosnące znaczenie Rapid Manufacturing w przyrostowym

kształtowaniu wyrobów. Mechanik, 2008, t. 81, nr 4, s. 241-242, 244, 246, 248, 250, 252, 254, 256-257. Głównym obszarem zainteresowania w dziedzinie przyrostowego kształtowania wyrobów jest obecnie szybkie wytwarzanie narzędzi formujących - RT (Rapid Tooling) oraz seryjnych, gotowych do wbudowania części - RM (Rapid Manu-facturing). Zaletą tak wytwarzanych wyrobów jest możliwość zrealizowania praktycznie każdego ich kształtu zewnętrznego i wewnętrznego. Problemem po-zostaje wyeliminowanie rozrzutu właściwości wyrobów. Zwiększenie skali zastę-powania tradycyjnej techniki wytwarzania rapid-technologią jest uwarunkowane zagwarantowaniem tolerancji kształtu wyrobów rzędu 0,01 mm i chropowatości powierzchni rzędu 0,001 mm. Przedstawiono najnowsze dokonania firm wio-dących w zakresie rozwoju rapid-technologii, m.in. 3D Systems, EOS, Stratasys, DSM Somos.

333. Oczoś K.E., Cena I.: RAPID INSPECTION - metody pomiarowo-kontrolne adekwatne do rapid-technologii. Mechanik, 2008, t. 81, nr 3, s. 165-166, 168, 170, 172, 174, 176. Rapid Inspection (RI) polega na szybkim sprawdzeniu zgodności parametrów wy-robu wytworzonego rapid-technologią przez porównanie z odpowiednim modelem CAD lub wzorcem uzyskanym przez przekształcenie powierzchni modelu fizycz-nego na postać cyfrową za pomocą inżynierii odwrotnej (Reverse Engineering). Proces RI można przeprowadzać za pomocą urządzeń pomiarowych różnych firm, przy czym najszerzej stosowane są skanery 3D. Omówiono rodzaje skanerów 3D oraz etapy procesu RI. Zastosowanie RI do wyrobów otrzymanych rapid-techno-logią pokazano w oparciu o prototyp wykonany w technologii stereolitografii (SL) oraz prototyp wykonany metodą wytłocznego osadzania warstwowego stopionego metalu (FDM).

334. Pessard E. i in.: Complex cast parts with rapid tooling: rapid manufacturing point

of view. Wytwarzanie złożonych form wtryskowych metodą szybkiego prototy-powania: celem szybkie wytwarzanie. Int.J.of Adv.Manuf.Technol., 2008, t. 39, nr 9/10, s. 898-904. Badano doświadczalnie możliwość zastosowania metody bezpośredniego spieka-nia laserowego (DMLS) do wytwarzania form wtryskowych. Zaprojektowano przedmiot (formę wtryskową) i wykonano symulację komputerową formowania wtryskowego. Podano szczegóły kalibracji maszyny do RP, na której wytworzono formy poddane następnie analizie wymiarowej przed i po śrutowaniu. Stwier-dzono, że dokładność wytwarzania metodą DMLS zależy od położenia przed-miotu w przestrzeni roboczej maszyny.

335. Rooks A.: Changing quick-change. Szybka wymiana narzędzi.

Cut.Tool Eng., 2008, t. 60, nr 1, s. 80-81, 84-85. Przykłady systemów do szybkiej wymiany uchwytów narzędziowych i narzędzi. Firma ITI Tooling oferuje modułowy system Varia "Rapid-Change" przeznaczony do poziomych i pionowych tokarek CNC, umożliwiający wstępne ustawianie do-datkowych głowic uchwytów narzędziowych podczas pracy obrabiarki. Firma T.M. Smith Tool International opracowała znormalizowane oprzyrządowanie do szybkiej wymiany oraz specjalną kombinację z użyciem technologii dopasowania skurczowego, co powoduje skrócenie czasu wymiany narzędzi z 5 do <1 min. Omówiono też modułowy system szybkiej wymiany do napędzanych uchwytów narzędziowych produkcji Zettl Mimatic. Przedstawiono uchwyty narzędziowe do szybkiej wymiany na ręcznie obsługiwanych obrabiarkach, produkcji Tool Fabri-cation Corp.

80

336. Xiong X.: A new method of direct metal prototyping: hybrid plasma deposition

and milling. Nowa metoda bezpośredniego prototypowania części metalowych: hybrydowe osadzanie za pomocą plazmy i frezowanie. Rapid Prototyp.Journ., 2008, t. 14, nr 1, s. 53-56. Omówiono metodę bezpośredniego prototypowania za pomocą osadzania stopio-nego materiału proszkowego z użyciem łuku plazmowego i następującego po nim frezowania (HPDM). Podkreślono ekonomiczność opisanej metody. Wspomaga-nie CNC zapewnia precyzyjne wykonanie części. Omówiono badania doświad-czalne w celu określenia podstawowych charakterystyk procesu i ustalenia jego parametrów, takich jak: natężenie łuku, prędkość przedmiotu obrabianego, szyb-kość przepływu proszku i posuw na ząb.

337. Aronson R.B.: It's a lot more than RP now. RP obecnie to znacznie więcej niż

szybkie prototypowanie. Manuf.Eng., 2009, t. 142, nr 4, s. 67-73. Szybkie prototypowanie (RP) znane jest też jako technologia addytywna: AF (ad-ditive fabrication) lub AM (additive manufacturing). Opisano zasady technologii AF (produkcja części z metali i wysokowytrzymałych polimerów) i AM (wytwa-rzanie części ze stali nierdzewnej, związku chromu i kobaltu oraz tytanu), tech-nologię topienia strumieniem elektronów (EBM), selektywne stapianie laserowe (SLM) na podstawie programu 3-D CAD, a także proces stereolitografii.

338. Oczoś K.E.: Stan obecny i perspektywy rozwoju rapid-technologii.

Mechanik, 2009, t. 82, nr 2, s. 81-84, 86-88. Rynek rapid-technologii został zdominowany przez wytwórców amerykańskich i europejskich produkujących urządzenia i materiały głównie na potrzeby: stereo-litografii (STL), selektywnego spiekania laserowego (SLS), wytłaczania cieplnie stopionego materiału (FLM), przestrzennego sklejania proszku (3DP), sklejania i wycinania warstw folii (LLM). Przegląd materiałów przetwarzanych w rapid-pro-cesach. Przykładowo bazowymi materiałami z obszaru tworzyw sztucznych dla SLS są drobnokrystaliczne poliamidy typu 11 i 12; jakość wykonywanych z nich części odpowiada poziomowi uzyskiwanemu przy formowaniu wtryskowym poli-propylenu (PP) czy kopolimeru ABS. Omówiono wybrane urządzenia i materiały do realizacji rapid-technologii, prezentowane na targach Euromold 2008.