Prototipazione rapida, attrezzaggio rapido e ingegneria inversa: Dai modelli biologici ai bioprinters 3D

Titolo originale:

Rapid Prototyping, Rapid Tooling and Reverse Engineering: From Biological Models to 3D Bioprinters

Contenuto del libro:

Questo libro introduce il ruolo delle tecniche di prototipazione rapida nella fase di sviluppo del prodotto. Tratta il concetto, l'origine e il ciclo di lavoro dei processi di prototipazione rapida con particolare attenzione alle applicazioni. Oltre all'elaborazione delle applicazioni ingegneristiche e non ingegneristiche, mette in evidenza applicazioni recenti come i modelli bio-medici per la pianificazione chirurgica, i modelli molecolari, i modelli architettonici, i modelli scolpiti e i modelli di psico-analisi. Particolare enfasi è stata data alla tecnica di generazione di organi umani a partire da cellule/tessuti vivi dello stesso essere umano, denominata 3D BIO PRINTERS. Poiché le tecniche di prototipazione rapida sono destinate a prodotti su misura e non alla produzione di massa, il libro tratta anche della produzione di massa di prodotti prototipati rapidamente. Questo include la fusione e l'attrezzaggio rapido. Il libro si conclude con il Reverse Engineering e il ruolo svolto dalle tecniche di prototipazione rapida. Con la globalizzazione del mercato e i progressi della scienza e della tecnologia, la vita dei prodotti si è notevolmente accorciata. Per realizzare i prodotti in tempi brevi e per ridurre il periodo di sviluppo, ingegneri e ricercatori collaborano costantemente per trovare soluzioni sempre più efficienti ed efficaci. La soluzione più efficace individuata è stata l'uso del computer sia nella progettazione che nella produzione. Da qui sono nate le denominazioni CAD (Computer Aided Designing) e CAM (Computer Aided Manufacturing).

Questa è stata l'iniziazione che ha garantito un breve periodo di sviluppo e realizzazione del prodotto. I ricercatori hanno coniato il concetto di prototipazione rapida. A differenza della prototipazione, la prototipazione rapida è un gruppo di tecniche utilizzate per fabbricare rapidamente un modello in scala di una parte fisica o di un gruppo utilizzando dati di progettazione tridimensionale assistita da computer (CAD). La costruzione del pezzo o dell'assieme viene solitamente realizzata con la stampa 3D o con la tecnologia di "fabbricazione additiva o sottrattiva a strati". I primi metodi di prototipazione rapida sono stati resi disponibili alla fine degli anni '80 e sono stati utilizzati per produrre modelli e prototipi. Oggi sono utilizzati per un'ampia gamma di applicazioni e vengono impiegati per produrre pezzi di qualità di produzione in quantità relativamente piccole, se lo si desidera, senza le tipiche economie sfavorevoli del breve periodo. Questa economia ha incoraggiato gli uffici di servizio online per la realizzazione dei primi prodotti o i prodotti fisici per i test effettivi. Questo libro dovrebbe contenere sette capitoli. Il Capitolo 1 illustra il ciclo di vita del prodotto e la fase di sviluppo dello stesso, introducendo il ruolo delle tecniche di prototipazione rapida nella fase di sviluppo del prodotto. Il Capitolo 2 tratterà il concetto, l'origine e il ciclo di lavoro dei processi di prototipazione rapida. Il Capitolo 3 si concentra sulle applicazioni della tecnologia di prototipazione rapida.

Oltre all'elaborazione delle applicazioni ingegneristiche e non ingegneristiche, vengono trattate anche applicazioni recenti come i modelli bio-medici per la pianificazione chirurgica, i modelli molecolari, i modelli architettonici, i modelli scolpiti, i modelli di psico-analisi, ecc. Il Capitolo 4 introduce i vari sistemi di prototipazione rapida disponibili a livello mondiale. Il capitolo introduce anche la tecnica di generazione di organi umani da cellule/tessuti vivi dello stesso essere umano, denominata BIO PRINTERS 3D, che garantisce un basso tasso di rigetto da parte del corpo umano. Poiché le tecniche di prototipazione rapida sono destinate a prodotti su misura e non alla produzione di massa, il capitolo 5 si occupa della produzione di massa di prodotti prototipati rapidamente. Questo capitolo include la fusione e l'attrezzaggio rapido. Il Capitolo 6 tratterà del Reverse Engineering e del ruolo svolto dalle tecniche di prototipazione rapida in questo ambito. Poiché la realizzazione del prodotto dipende principalmente da vari software che devono essere compresi per una maggiore precisione, il capitolo conclusivo del libro, il capitolo 7, illustra alcuni software associati alle varie tecniche.