Pojam CAD (Computer Aided Design) je prvenstveno namenjen za izradu tehničke dokumentacije proizvoda, ali se sve češće integriše u kompleksnije sisteme PLM (Product Lifecycle Management), BIM (Building Information Modeling), kako bi pokrio kompletan životni vek proizvoda. U osnovi, CAD predstavlja upotrebu računarskih programa za konstruisanje proizvoda i dokumentovanje procesa konstruisanja. Tehnička dokumentacija, odnosno inženjerski crteži (Engineering drawing) koriste grafičke simbole za geometrijske elemente crteža da bi se detaljno opisala svaka komponenta proizvoda u grafičkoj formi. Danas se CAD koristi u svim granama tehnike: mašinstvu, građevinarstvu, arhitekturi, geodeziji, elektrotehnici, procesnoj industriji, itd. Prednosti upotrebe CAD-a su smanjenje troškova razvoja proizvoda, veća produktivnost, unapređenje kvaliteta proizvoda i skraćenje vremena razvoja – od ideje do plasmana na tržište [1].
Pojam CAM (Computer Aided Manufacturing) obuhvata sve tehnologije koje koriste digitalne modele kao podlogu za proizvodnju. Najčešće se taj pojam veže za CNC (Computer Numerical Control) mašine, koje koriste računar za upravljanje alatom. Kako je za izradu proizvoda neophodno prvo kreirati 3D CAD model, onda se često ta dva pojma koriste zajedno: CAD/CAM. Za CAM se ne mogu koristiti površinski i žičani, nego samo puni (solid) modeli. U zavisnosti od načina na koji se formira 3D oblik, razlikuju se suptraktivne i aditivne CAM metode. Suptraktivne su graviranje, glodanje i rezanje materijala, jer se materijal alatom uklanja, a aditivne metode su različite vrste 3D štampanja i brze izrade prototipa, jer se materijal dodaje. U oba slučaja, alatom se upravlja numerički, na osnovu 3D CAD modela [2].
Brza izrada prototipa (RP – Rapid Protototyping) odnosi se na čitav niz tehnika: stereolitografija (SLA), Fused Deposition Modeling (FDM), 3D inkjet štampanje, selektivno lasersko sinterovanje (SLS), laminirano lepljenje (LOM), itd. Stereolitografija (SLA) koristi tečne fotopolimere, koji prelaze iz tečnog u čvrsto agregatno stanje kad su izloženi laserskoj svetlosti određene boje (talasne dužine). Tehnika Fused Deposition Modeling (FDM) jedna je od najjeftinijih tehnika u kojoj se polimerno vlakno ili granule dodaju kroz numerički upravljanu mlaznicu, koja ih topi i nanosi u slojevima. 3D inkjet štampanje koristi tanke slojeve praha po kojima se nanosi boja kao što inkjet štampači nanose boju na papir. Prah nakon kvašenja bojom očvrsne, nakon čega se nanosi sledeći sloj praha i postupak se ponavlja dok se ne dobije kompletan model. Selektivno lasersko sinterovanje (SLS) koristi prah (najčešće metalni), koji se topi laserom velike snage, kako bi se formirali slojevi 3D modela. Laminirano lepljenje (LOM – Laminated Object Manufacturing) koristi laser da kreira sukcesivne poprečne preseke 3D objekta od slojeva papira sa polietilenskim (PET) premazom na jednoj strani [3].
Literatura
[1] Song J., Cheng Y., (2012.), Computer aided design (CAD), Nova Science Pub Inc, UK;
[2] Groover M., Zlmmers E., (2008.), CAD/CAM: Computer-Aided Design and Manufacturing, Pearson Technology Group, UK;
[3] Klose E., (2020.), 3D Printing design startup, Independently Published, ISBN 9798587556713;
[4] https://www.fastems.com/cnc-machining/;
[5] https://karkhana.io/3d-printing/fused-deposition-modeling/;
Autor teksta:
dr Aleksandar Milovanović, prof. struk. stud.
Akademija strukovnih studija Zapadna Srbija-Odsek Užice