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1 Indice generale Glossario corso CAD Time to Market e prototipazione rapida...1 Reverse Engineering...1 Analisi agli elementi finiti (FEM, dall'inglese Finite Element Method)...1 Formati CAD per interoperabilità...2 CAD/CAM e macchine a controllo numerico (CNC)...2 Stampa3D...3 Distinta base (o distinta dei materiali)...4 Time to Market e prototipazione rapida Wikipedia: La prototipazione rapida è un insieme di tecniche industriali volte a realizzare il cosiddetto prototipo. Indipendentemente da come lo si realizza, per prototipo si intende "il primo elemento della serie". Questi può essere concettuale, funzionale, tecnico o di preserie, e in ogni caso può svolgere funzioni differenti nell'azienda: può servire per valutare costi, tempi di ciclo, risposta del mercato e così via. Wikipedia: Il Time To Market (o TTM) è una espressione anglòfona che indica il tempo che intercorre dall'ideazione di un prodotto alla sua effettiva commercializzazione. Il TTM comprende le fasi di studi di mercato, studi di fattibilità, ingegnerizzazione, creazione di un prototipo, produzione in larga scala, immissione sul mercato. Nel campo delle nuove tecnologie è di fondamentale importanza abbassare il TTM per imporsi sul mercato prima dei concorrenti. Software di modellazione solida e prototipazione rapida CAM mirano a ridurre il più possibile il TTM creando progetti e prototipi in tempi brevissimi. Reverse Engineering Il Reverse Engineering (ingegneria inversa) consiste in una analisi della forma o del funzionamento di un oggetto (dispositivo, componente elettrico, meccanismo, software, ecc.) al fine di riprodurlo o costruire un diverso dispositivo che abbia un funzionamento analogo. Per fare il reverse engineering della forma di un dispositivo si possono utilizzare tecniche manuali, automatiche o semi-automatiche aiutandoci con macchinari molto precisi che determinano la posizione nello spazio dei punti appartenenti al componente esaminato. Uno di questi strumenti è lo scanner laser 3D. Approfondimento: Analisi agli elementi finiti (FEM, dall'inglese Finite Element Method) Quello degli elementi finiti è un metodo attraverso il quale si risolvono secondo tecniche di approssimazione numerica i valori e le soluzioni di sistemi matematici complessi. 1 di 5

2 Nel nostro caso tale metodo viene impiegato allo scopo di determinare il comportamento di un materiale in una situazione simulata al computer di sollecitazione, allo scopo di determinare se l'elemento o l'assieme progettato è in grado di resistere alle sollecitazioni a cui viene sottoposto. Approfondimento: CAD/CAM e macchine a controllo numerico (CNC) Wikipedia: Le macchine CNC (computer numerical control in inglese), che fino agli anni ottanta erano usate solo per lavorazioni ad alta precisione, sono oggi molto diffuse e impiegate in quasi ogni campo della meccanica. La tecnologia delle macchine CNC ha coperto un po' tutti i rami della meccanica; le macchine a CNC più comuni sono presse piegatrici, punzonatrici, torni, fresatrici, saldatrici, stampanti 3D e macchine di taglio (laser, plasma, a getto d'acqua, ecc.). Esse rappresentano l'evoluzione delle macchine CN, perché permettono il controllo numerico diretto da un computer esterno (CNC). Stampa3D Wikipedia: Per poter stampare in 3D un oggetto bisogna avere un modello 3D il quale viene prodotto con dei software di modellazione 3D come Blender, [ Catia, SolidWorks...] e OpenScad [...]oppure ci sono delle soluzioni con scanner 3D per poter replicare l'oggetto che si desidera stampare [Reverse Engineering]. Finito questo passaggio si salva il modello nel formato.stl e lo si carica in un software apposito che viene comunemente detto Slicer, ce ne sono di diversi tipi, sia open source che proprietari; tra i più famosi possiamo trovare CURA, Slic3R e Repetier host. In questi software si possono impostare molti parametri per la stampa, come lo spessore del layer, infill, velocità di stampa e impostare tutti i dati della stampante 3D. Inseriti tutti i parametri si può mandare in stampa l'oggetto salvando il file in un formato apposito che possa essere letto dalla stampante 3D, il GCode. 2 di 5

3 CAD 3D [esportare in].stl [converti in].gcode CAD 3D STL: Ogni software CAD ha il suo standard che deve essere esportato (quasi tutti lo consentono in modo più o meno diretto) in un formato aperto come l'stl STL GCODE: Questo passaggio avviene attraverso dei software detti Slicer poiché affettano il solido da costruire nei vari strati che poi costituiranno i percorsi dell'ugello dell'estrusore tradotte una lista di istruzioni (movimento e varie altre azioni) da dare alla stampante. STL: è un formato che rappresenta ogni figura solida, complessa quanto si vuole, come se fosse composta da una serie di triangoli (vedi figura) tale forma è detta mesh. Wikipedia: G-code (also RS-274), which has many variants, is the common name for the most widely used numerical control (NC) programming language. It is used mainly in computer-aided manufacturing for controlling automated machine tools. G-code is sometimes called G programming language. In fundamental terms, G-code is a language in which people tell computerized machine tools how to make something. The how is defined by instructions on where to move, how fast to move, and through what path to move. The most common situation is that, within a machine tool, a cutting tool is moved according to these instructions through a toolpath, cutting away excess material to leave only the finished workpiece. The same concept also extends to noncutting tools such as forming or burnishing tools, photoplotting, additive methods, and measuring instruments. The first implementation of a numerical control programming language was developed at the MIT Servomechanisms Laboratory in the late 1950s. In the decades since, many implementations have been developed by many (commercial and noncommercial) organizations. G-code has often been used in these implementations. The main standardized version used in the United States was settled by the Electronic Industries Alliance in the early 1960s.[citation needed] A final revision was approved in February 1980 as RS-274-D.[1] In other countries, the standard ISO 6983 is often used, but many European states use other standards. For example, DIN is used in Germany, and PN-73M and PN-93/M are used in Poland. 3 di 5

4 Il GCODE è quindi quasi sempre un linguaggio ISO per le macchine a controllo numerico e costituisce letteralmente la sequenza di azioni che la stampante (o la macchina a controllo numerico) deve compiere. Formati CAD neutrali per interoperabilità I formati più diffusi sono: STL, IGES, STEP per il CAD 2D più frequentemente DXF Wikipedia: IGES: Initial Graphics Exchange Specification (IGES) (pronunciato eye-jess) definisce un formato dati neutrale che consente lo scambio di dati, file grafici e informazioni tra sistemi CAD. STL (STereoLithography) is a file format native to the stereolithography CAD software created by 3D Systems. STL is also known as Standard Tessellation Language.This file format is supported by many software packages; it is widely used for rapid prototyping and computer-aided manufacturing. STEP-File is one of the most widely used data exchange. It represents 3D objects in Computer-aided design (CAD) and related information. The format of a STEP-File is defined inthe standard ISO Approfondimento - per visualizzare online file in formati standard: Distinta base (o distinta dei materiali) [Wikipedia] Una distinta base (in inglese Bill of Materials - BOM), è l'elenco di tutti i componenti, sottassiemi, semilavorati e materie prime necessari per realizzare un prodotto. Nel mondo alimentare, chimico e farmaceutico essa si chiama ricetta o anche formula. Talvolta la distinta base non viene stampata ma rimane su supporto informatico per esigenze di progettazione, gestione costi e scorte, di calcolo dei fabbisogni. Una distinta base è organizzata gerarchicamente, e si rappresenta come un albero, con la forma simile ad un grappolo genealogico, con in testa il prodotto finito, ed a scendere nei vari livelli si trovano i sotto-assiemi, i semilavorati e le materie prime. Per convenzione la cima dell'albero, ovvero il prodotto finito, si trova a livello zero. I suoi componenti diretti sono a livello uno, e così via. 4 di 5

5 Considerando come esempio una Bicicletta, i suoi "figli" nella Distinta Base sono il telaio, la sella, il manubrio e le ruote. A sua volta il componente telaio potrebbe essere composto da un tubo di alluminio, ad un livello ancora inferiore. Esiste quindi un legame, detto legame padre-figlio, che collega insieme ogni articolo con il suo componente. I prodotti finiti non hanno mai padri, i componenti di acquisto non hanno mai figli, e gli oggetti prodotti o assemblati dall'azienda hanno sempre figli. Laddove c'è un legame padre figlio, vi è collegato un documento che si chiama Ciclo di lavorazione che descrive in dettaglio la sequenza delle operazioni da compiere. L'importanza delle distinte base risiede nella possibilità di conoscere analiticamente cosa occorre (e in quali quantità) per costruire un prodotto, ovvero quali e quanti componenti o materiali occorre acquistare per produrlo (vedi Materials Requirements Planning). 5 di 5

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