Rapid Prototyping: Laser-based and Other Technologies

از زمان طلوع تمدن، بشر درگیر تصور و تولید محصولات مجزا برای خدمت به نیازهای عملکردی مشتریان محلی و ابزار (فناوری) مورد نیاز سایر صنعتگران بوده است. در واقع، بسیاری از پیشرفت های تمدن را می توان به پیشرفت در تولید محصولات گسسته نسبت داد. عملکرد یک شی گسسته به دو نهاد بستگی دارد: شکل و ترکیب مواد. به عنوان مثال، ظاهر زیباشناختی یک مجسمه به فرم آن بستگی دارد در حالی که دوام آن به ترکیب مواد بستگی دارد. یک فرآیند تولید ایده آل، فرآیندی است که بتواند به طور خودکار هر شکلی (فرم) را در هر ماده ای تولید کند. با این حال، متأسفانه، اکثر فرآیندهای تولید سنتی به شدت در تمام این موارد محدود شده اند. سه راه اساسی برای ایجاد فرم وجود دارد: محافظه کارانه، تفریقی و افزودنی. در روش اول، ما یک ماده را می گیریم و بدون اضافه کردن یا حذف مواد، نیروهای مورد نیاز را اعمال می کنیم تا آن را به شکل مورد نیاز تغییر شکل دهیم. ه. ، ما مواد را حفظ می کنیم. بسیاری از فرآیندهای صنعتی مانند آهنگری، ریخته گری، شکل دهی ورق فلز و اکستروژن از این رویکرد تقلید می کنند. مشکل بسیاری از این رویکردها این است که آنها بر تولید فرم تمرکز می کنند بدون اینکه به طور صریح هیچ وسیله ای برای کنترل ترکیب مواد ارائه دهند. در واقع حتی فرم مستقیما ایجاد نمی شود. آنها صرفاً شکل خارجی تعبیه شده در ابزارهای خارجی مانند قالب ها و قالب ها و فرم داخلی تعبیه شده در هسته ها و غیره را تکرار می کنند. >

Since the dawn of civilization, mankind has been engaged in the conception and manufacture of discrete products to serve the functional needs of local customers and the tools (technology) needed by other craftsmen. In fact, much of the progress in civilization can be attributed to progress in discrete product manufacture. The functionality of a discrete object depends on two entities: form, and material composition. For instance, the aesthetic appearance of a sculpture depends upon its form whereas its durability depends upon the material composition. An ideal manufacturing process is one that is able to automatically generate any form (freeform) in any material. However, unfortunately, most traditional manufacturing processes are severely constrained on all these counts. There are three basic ways of creating form: conservative, subtractive, and additive. In the first approach, we take a material and apply the needed forces to deform it to the required shape, without either adding or removing material, i. e. , we conserve material. Many industrial processes such as forging, casting, sheet metal forming and extrusion emulate this approach. A problem with many of these approaches is that they focus on form generation without explicitly providing any means for controlling material composition. In fact, even form is not created directly. They merely duplicate the external form embedded in external tooling such as dies and molds and the internal form embedded in cores, etc. Till recently, we have had to resort to the 'subtractive' approach to create the form of the tooling.