الاختبار والتنقيح - التصميم الهندسي - ثالث ثانوي

Linto digitall www.lem.edu.s الدرس الثالث الاختبار والتنقيح اختبار وتنقيح منتج مطبوع ثلاثي الأبعاد Testing and Refining a 3D Printed Product شكر 3,63 ملال على حلات تواجه عملية إنشاء النماذج الأولية باستخدام الطابعات ثلاثية الأبعاد احتمال حدوث أنواع مختلفة ، من الأخطاء الخاصة بالتصميم وغيرها، وذلك عند الانتقال من التصميمات المنفذة بمساعدة الحاسب إلى المجسمات الفعلية. ويمكن أن يؤدي تشخيص المشكلات وتصحيحها في وقت مبكر إلى توفير الوقت والتكلفة قبل الانتقال إلى مرحلة التصنيع تويج طبون ثلاثي الأبعاد باستخدام مواد أكثر تكلفة، يتيح التصميم السريع للنماذج الأولية إنشاء تصميم واختبار وظائفه وتوثيق مشكلاته، وتحسين تصميمه، وطباعة النسخة التالية من النموذج الأولي دون هدر الوقت والموارد ذات التكلفة المرتفعة. الاختبار Testing التهيئة للاختبار لابد أن يتم تجهيز خطة للاختبار قبل البدء بتنفيذ أي اختبار، ويجب أن تُحدد هذه الخطة الاختبارات والمعايير والمعلومات الأخرى المتعلقة بعملية الاختبار كما يجب أن تحدد الموارد اللازمة للاختبار كالمواد والمعدات والموظفين، فعلى سبيل المثال عند تطبيق اختبار لطرف صناعي مطبوع ثلاثي الأبعاد، كما يظهر في الشكل 3.63، يجب أخذ الخطة التالية بعين الاعتبار E 1. تحديد أهداف الاختبار: الخطوة الأولى هي تحديد أهداف عملية التهيئة للاختبار. وقد يشمل ذلك تقييم التصميم. ووظائف المنتج وتجربة المستخدم للطرف الصناعي وتحديد العيوب أو المشكلات الفنية التي تحتاج إلى المعالجة. 2. وضع معايير الاختبار: يجب وضع معايير محددة لاستخدامها في عملية تقييم الطرف الصناعي. وقد يشمل ذلك الجوانب الجمالية ، ومستوى راحة المستخدم وفعاليته في تأدية الوظيفة التي صنع من أجلها، فضلا عن متانته وسهولة صيانته. 3. تحديد عمليات الاختبار: يجب تحديد الاختبارات التي ستجرى لتقييم الطرف الصناعي، وقد يتضمن ذلك تكليف المعتبرين بمهام يومية مختلفة مثل التقاط الأشياء أو الكتابة على لوحة المفاتيح أو صعود السلالم وذلك أثناء ارتداء الطرف الصناعي .4. تحديد موارد الاختبار: يجب تحديد المواد والأدوات والمعدات اللازمة لعملية الاختبار. وقد يشمل ذلك الطابعات ثلاثية الأبعاد وبرامج الاختبار، وكذلك وجود فريق مختبرين ذوي خبرة. 5 إنشاء مخططز ل زمني للاختيار : يجب وضع مخطط زمني لعملية التهيئة للاختبار، بما في ذلك وقت الاختبار، وتحليل النتائج وتنفيذ أي تغييرات أو تصحيحات ضرورية. 6. اعداد تقرير للاختبار بعد الانتهاء من عملية التهيئة للاختبار. يجب إعداد تمزير يوضع فافع الاختبار. ويحدد أي مشكلات موجودة أو مجالات يجب تحسينها ، ويقدم التوصيات بالتغييرات التي يجب إجراؤها قبل طرح الطرف الصناعي للمستخدمين. وزارة التعليم 2003 1445 214

الاختبار الافتراضي من الشائع إجراء الاختبار الافتراضي باستخدام عمليات المحاكاة بمساعدة الحاسب. وذلك قبل إجراء الاختبارات الفعلية. وتساعد عمليات المحاكاة في تحديد المشكلات المحتملة في تصميم المنتج وأدائه قبل اختباره فعليا. على سبيل المثال. يوضح الشكل 3.64 محاكاة المكون بديل المفصل صناعي بديل للركبة، يتم إدخاله في بنية عظام المريض. ويشمل الاختبار أيضًا محاكاة الإجهاد والانفعال. وديناميكيا الموائع والتحليل الحراري للأداء وأنواعًا أخرى من الاختبارات التي تتعلق بطبيعة المنتج، وتتضمن عملية الاختيار الافتراضي للطرف الصناعي ما يلي: 1. تطوير بيئات افتراضية: إنشاء بيئات افتراضية تحاكي السيناريوهات الحقيقية لاستخدام الطرف الصناعي. وقد يشمل ذلك عمليات محاكاة افتراضية للمهام اليومية للإنسان مثل المشي وقيادة السيارة، والجلوس والكتابة 2. إجراء الاختبار: دعوة المختبرين إلى استخدام الطرف الصناعي المطبوع ثلاثي الأبعاد في البيئات الافتراضية لأداء مهام محددة تتعلق بسيناريوهات الاختبار وجمع التغذية الراجعة من المختبرين حول تجربتهم، بما في ذلك أي مشكلات أو أخطاء واجهوها 3. تحليل النتائج تحليل نتائج الاختبار لتحديد أي مشاكل أو أنماط غير مرغوبة ظهرت أثناء الاختبار. شو 3.64 تير ۱۵ تي الأبعاد الاستدال الرقة شم 365 شارية صناعية الاختبار الفعلي تتضمن هذه المرحلة إجراء الاختبار الفعلي للنموذج الأولي ثلاثي الأبعاد المطبوع: التقييم أدائه وتحديد أي مشكلات تحتاج إلى المعالجة. يمكن إجراء العديد من الاختبارات الفعلية مثل: اختبارات القوة والمتانة. واختبارات دقة الأداء، والاختبارات البيئية. ويوضح الشكل 3.65 عملية اختبار فعلي لطرف صناعي. وتتضمن ما يلي: .1. تطوير بيئات الاختبار الفيزيائية: إنشاء بيئات اختبار فعلية تحاكي سيناريوهات حقيقية سيتم فيها استخدام الطرف الصناعي، وقد يتضمن ذلك إنشاء عوائق أو تحديات يجب على مستخدم الطرف الصناعي تجاوزها، مثل السلالم أو أماكن الحركة غير المستوية. 2. إجراء الاختبار: تتم دعوة المختبرين إلى ارتداء الطرف الصناعي المطبوع ثلاثي الأبعاد واستخدامه في بيئات الاختبار الواقعية لأداء مهام محددة تتعلق بسيناريوهات الاختبار، ثم يتم جمع التغذية الراجعة من المختبرين حول تجربتهم بما في ذلك أي مشكلات أو أخطاء واجهوها. 3. تحليل النتائج يتم تحليل نتائج الاختبار لتحديد أي مشكلات أو أنماط غير مرغوبة ظهرت أثناء الاختبار ، وقد يتضمن ذلك استخدام معدات اختبار متخصصة لقياس أداء الطرف الصناعي وملا منة للهيئة وللمستخدم. وزارة التعليم 20123 1465

تنقيح المنتج المطبوع ثلاثي الأبعاد Refining a 3D Printed Product تُعد مرحلة التنقيح في تطوير المنتج المطبوع ثلاثي الأبعاد خطوة حاسمة في هذه العملية، حيث تتم خلال هذه المرحلة مراجعة تصميم المنتج وتحسينه بناء على التغذية الراجعة من عمليات الاختيار والتقييم، وفيما يلي سيتم عرض مراحل تنقيح المنتج المطبوع صقل الأجزاء المطبوعة ثلاثية الأبعاد تعد عملية صقل الأجزاء المطبوعة ثلاثية الأبعاد خطوة مهمة خلال مرحلة التنقيح، حيث يمكنها أن تساعد بشكل كبير في الحصول على سطح أملس وجميل للمنتج النهائي، كما يمكن استخدام تقنيات مختلفة بناء على المادة التي تم استخدامها لطباعة المنتج وعلى مستوى التنقيح النهائي المطلوب، وتتضمن تلك التقنيات الصنفرة اليدوية أو الآلية والتنعيم الكيميائي، ويُعدُّ الصَّقل مهما خاصة عند استخدام تقنيات الطباعة بذويان الليزر الانتقائي (SLM) ، حيث يكون سطح المنتج في الغالب خشنًا ومساميا بسبب طبيعة العملية. تحليل نتائج الاختبار تتمثل الخطوة الأولى في عملية تنقيح الطرف الصناعي ثلاثي الأبعاد في تحليل نتائج الاختبار. ويتضمن ذلك مراجعة البيانات التي تم جمعها أثناء الاختبار وتحديد أي عيوب أو مشكلات يجب معالجتها. على سبيل المثال، إذا لم يكن الطرف الصناعي مناسبا أو مريحا للمستخدم، فسيحتاج الفريق إلى تحديد أجزاء الطرف الصناعي التي تحتاج إلى تعديل أو إعادة تصميم وتظهر هذه العملية في الشكل .3.66 تحديد تعديلات التصميم بناء على تحليل نتائج الاختبار، سيحدد الفريق التعديلات المطلوبة في التصميم التي يجب إجراؤها على النموذج ثلاثي الأبعاد. ويمكن أن تشمل هذه التعديلات إجراء تغييرات في أبعاد الطرف الصناعي، أو ميزاته أو المادة التي ستستخدم لإنتاجه، أو لأي من عناصر التصميم الأخرى. على سبيل المثال في حال كان الطرف الصناعي ثقيلا جدا. فقد يقوم الفريق بتعديل التصميم لتقليل الوزن مع الحفاظ على القوة والمثانة الضرورية له. تعديلات التصميم المتكررة بمجرد تحديد التعديلات في التصميم، يتم تحديث النموذج ثلاثي الأبعاد بتلك التعديلات، وطباعة نموذج أولي جديد للطرف الصناعي. سيكرر الفريق بعد ذلك عملية الاختبار مع النموذج الأولي الجديد للتحقق من أن التغييرات عالجت المشكلات المحددة، ويمكن تكرار هذه العملية عدة مرات حتى الوصول إلى التصميم النهائي للطرف الصناعي المراجعة والموافقة تتم مراجعة تصميم الأطراف الصناعية طوال مرحلة التنقيح من قبل أولئك المختصين بالعملية وأصحاب المصلحة، بما في ذلك المصممين والمهندسين والعملاء. ويتم جمع التعليقات وإجراء التغييرات للتأكد من أن الطرف الصناعي النهائي يلبي جميع المتطلبات، ويستمر الفريق في مراجعة التصميم وتعديله حتى الوصول إلى الجودة المطلوبة واعتماده من قبل أصحاب المصلحة. التوثيق في الختام. يقوم فريق التطوير يتوثيق جميع التعديلات التي تم إدخالها على التصميم. وكذلك نتائج الاختبارات للتأكد من أن الطرف الصناعي النهائي يفي بجميع المواصفات ويمكن إعادة إنتاجه في المستقبل. يمكن أن تتضمن هذه الوثائق نماذج ثلاثية الأبعاد، وبيانات الاختبار، ومعلومات أخرى حول عملية تصميم الأطراف الصناعية وتطويرها. وبعد التوثيق ضروريا في مرحلة التنقيح حيث يضمن أن الطرف الصناعي النهائي يفي بالمتطلبات الأصلية ويتوافق بشكل تام مع مواصفات التصميم. B وزارة التعليم لكل 350 العام اللوج الأولى الذراع السلعية 216

أدوات اختبار المنتجات المطبوعة ثلاثية الأبعاد Testing Tools for 3D Printed Products برنامج تحليل العناصر المحدودة يحاكي برنامج تحليل العناصر المحدودة (FEA) سلوك المنتجات المطبوعة ثلاثية الأبعاد تحت أحمال وضغوط مختلفة، ويمكن لهذا البرنامج تحديد المشكلات المحتملة ومجالات التحصين في تصميم المنتج قبل إجراء الاختيار الفعلي عليه المسماك الرقمي بعد المسماك الرقمي (Digital Calipers) أداة أساسية في قياس أبعاد المنتجات المطبوعة ثلاثية الأبعاد، ويمكن استخدامه لضمان مطابقة قياسات المنتج المطبوع للنموذج ثلاثي الأبعاد، ومطابقته للمواصفات المطلوبة. جهاز اختبار مقاومة الشد يمكن لجهاز اختبار مقاومة الشد (Tensile Testing Machine) اختبار قوة ومتانة المنتجات المطبوعة ثلاثية الأبعاد، ويمكن لهذا الجهاز تطبيق القوة على المنتج حتى ينهار أو ينكسر، مما يسمح لفريق الاختبار بتحديد نقاط الضعف التي يجب معالجتها في التصميم. جهاز الفحص بالأشعة السينية يمكن لجهاز الفحص بالأشعة السينية (ray Machine- فحص الهيكل الداخلي للمنتجات المطبوعة ثلاثية الأبعاد. ويمكن أن يساعد ذلك في تحديد العيوب التي قد لا تكون مرئية من الخارج. جهاز اختبار خشونة السطح يمكن لجهاز اختبار خشونة السطح (Surface Roughness Tester) قياس درجة صقل السطح للمنتجات المطبوعة ثلاثية الأبعاد. ويمكن أن يساعد ذلك في ضمان أن يكون للمنتج سطح أملس ويحقق المواصفات المطلوبة. مجهر المسح الإلكتروني يمكن استخدام مجهر المسح الإلكتروني (Scanning Electron Microscope) لفحص أسطح المنتجات المطبوعة ثلاثية الأبعاد على المستوى المجهر، ويمكن أن يساعد هذا في تحديد العيوب الصغيرة جدا التي لا يمكن رؤيتها بالعين المجردة. مقياس الطيف الضوئي بعد مقياس الطيف الضوئي (Spectrophotometer) أداة يمكنها قياس لون المنتجات المطبوعة ثلاثية الأبعاد، ويمكن أن يكون هذا مفيدا بشكل خاص للمنتجات التي تتطلب مطابقة معينة للأنوان كالمنتجات الاستهلاكية وأجزاء محددة من الآلات اختبار اختراق الصبغة يُعد اختبار اختراق الصيغة (Dye Penetrant Testing ) طريقة اختبار غير تدميرية تُستخدم لتحديد العيوب السطحية في المنتجات المطبوعة ثلاثية الأبعاد. ويتم طلاء المنتج بالصبغة التي بدورها تخترق العيوب والتشققات السطحية إن وجدت، ثم تتم بعد ذلك إزالة الصبغة الزائدة وإضافة مادة خاصة تبرز العيوب أو التشققات في السطح. الة قياس الإحداثيات آلة قياس الإحداثيات - Coordinate Measuring Machine) هي جهاز يمكنه قياس أبعاد المنتجات المطبوعة ثلاثية الأبعاد بدقة. ويمكن لهذه الآلة قياس طول المنتج وعرضه وارتفاعه وأبعاده الأخرى. آلة اختبار التأثير آلة اختبار التأثير (Impact Testing Machine) هي جهاز يمكنه اختبار مقاومة المنتجات المطبوعة ثلاثية الأبعاد للصدمات. وتحاكي هذه الآلة تأثير القوة المفاجئة على المنتج وتقيس درجة مقاومته. الاختبار بالموجات فوق الصوتية الاختبار بالموجات فوق الصوتية ( Ultrasonic Testing) هو طريقة اختبار غير تدميرية تستخدم موجات صوتية مالية التردة لمعص الهيكل الداخلي للمنتجات المطبوعة ثلاثية الأبعاد، ويمكن لهذه الطريقة أن تساعد في تحديد العيوب أو المشكلات الموجودة في الهيكل اعم الداخلي للمنتج والتي قد لا تكون ظاهرة من الخارج للعيان.

غرفة الاختبار البيئي يمكن استخدام غرف الاختبار البيئي ( Environmental Testing Chambers) لمحاكاة الظروف البيئية المختلفة مثل: درجة الحرارة والرطوبة والضغط، حيث يتم اختبار أداء المنتجات المطبوعة ثلاثية الأبعاد في ظل التغير في هذه الظروف. قيود عند اختبار المنتجات المطبوعة ثلاثية الأبعاد وتنقيحها Constraints When Testing and Refining 3D Printed Products توجد العديد من القيود التي يحتمل ظهورها أثناء عمليات اختبار وتنقيح المنتجات ثلاثية الأبعاد المطبوعة، ومن الضروري تحديد تلك القيود المحتملة أثناء عمليتي الاختبار والتنقيح، وبالتالي تطوير استراتيجيات للتغلب عليها، حيث يتيح التغلب على هذه القيود والعقبات للمسلمين ضمان تطوير منتجات مطبوعة ثلاثية الأبعاد عالية الجودة تلبي جميع المتطلبات وتلقى النجاح المنشود عند تسويقها للمستهلكين، ويوضح الجدول 3.8 القيود الأكثر شيوعا. جدول 3.8 القيود الشائعة عند اختبار المنتجات المطبوعة ثلاثية الأبعاد وتنقيحها القبل. قود المادة قيود الطباعة توافر معدات الاختبار قيود الوقت والميزانية الخطأ البشري قيود الملكية الفكرية الوصف يؤثر سوع المواد المستخدمة في الطباعة ثلاثة الأبعاد على جودة المنسج النهائي، عقد لا تقات بعض المواد متطلبات منتج معين أو قد يكون توافرها محوراً أو مرتفع التكلفة. تحد قيود التصميم المختلفة كالحجم والدقة ودرجة الوصوح من إمكانيات استخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد للاغراض المختلفة، وقد تحد أيضا من القمرة على استخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد انتحاب معينة ذات طبيعة معقدة. قد لا نتاج بعض معدات الاختبار المطلوبة للاختبار الفيزيائي بسهولة، أو قد يكون الحصول عليها أو تشغيلها باهظ التكلفة، ومن المحتمل أن بقيد هذا الأمر طبيعة الاختبارات التي يمكن إجراؤها. كما قد يؤدي إلى نتائج اختبار باقصة أو غير دقيقة. يمكن أن يسترق اختبار التشج الطبع ثلاثي الأبعاد وتنقيحه وقتا طويلا وكذلك كلفة عالية. ويمكن المحدودية الوقت أو المرامية تعيد عدد الإختيارات الي يمكن اجراؤها وأنوعها ميالالي الحصول على نتائج اختيار ناقصة و على منتج هاني لم يتم اختباره بالشكل الكافي يمكن أن تؤدي الأخطاء البترية أثناء عمليات الاختيار والتنقيح إلى جمع أو تحليل البيانات شكل غير دقيق، ومن هنا تنبع أهمية وجود الموظفين المهرة الذين تلقوا التدريب الكلفة لإجراء الاختيار والتحليل، وذلك لتقليل مخاطر الخطأ البشري. قد تتطلب عملية التنسيح التعاون مع الخبراء وأصحاب المصلح في الآخرين، بما في ذلك المصممين والمهندسين والعملاء، يمكن أن يؤدي ذلك إلى المشار فول على الاكية الفكرية لبعض الكونات أو التصميمات مثلا مما يوجب إدارة هذه العملية بعناية الحماية مصالح جميع الأطراف المعنية وزارة التعليم 218

1 تمرينات حدد الجملة الصحيحة والحملة الخاطئة فيما يلي: .1. تسمح الطباعة ثلاثية الأبعاد بإنشاء التصميم السريع للنماذج الأولية. 2 تتضمن مرحلة التهيئة للاختبار الاختبار الفعلي للنموذج الأولي 3. يجب وضع معايير واضحة للاختبار قبل بدء عملية الاختبار. .. لا يُعد وضع مخطط زمني للاختبار أمرًا ضروريًا تعملية الاختبار الفعالة. 5. لا يمكن الاستعانة بأطراف أو خبراء خارجيين عند إجراء الاختبارات. 6 تعد مرحلة تحليل النتائج أول خطوة في مرحلة تنقيح المنتج 7. لا تعد التغييرات المتكررة على التصميم ضرورية عند تنقيح المنتج ثلاثي الأبعاد المطبوع. 8. لا تمد التغدية الراجعة الواردة من الخبراء أو أصحاب المصلحة ضرورية في مرحلة الشنقيع. 9. يمكن استخدام غرف الاختبار البيئي المحاكاة الظروف البيئية المختلفة لاختبار المنتجات المطبوعة ثلاثية الأبعاد. 10. لا توجد قيود على تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد من حيث حجم ودقة المنتج ودرجة وضوحه وصح الغرض من وضع معايير للاختيار قبل اجزائه محمحة مخاطد وزارة التعليم

2 قيم قوائد استخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد للتمادج الأولية مقارنة بأساليب التصنيع التقليدية. قيم أهمية تقرير الاختبار في عملة تنقيح المنتج ثلاثي الأبعاد المطبوع 5 قيم فعالية عملية المتصميم التكراري خلال مرحلة التنفيح وزارة التعليم

6 صف أهمية المتوثيق في مرحلة تنقيح المنتج المطبوع ثلاثي الأبعاد 2 اشرح كيف يمكن استخدام مجهر المسح الالكتروني أثناء عملية تنشيج المنتج ثلاثي الأبعاد المطبوع. حلل القيود المحتملة التي قد تواجهها عند اختبار منتج مطبوع ثلاثي الأبعاد وتنقيحه وثاقت تأثيرها على جودة المنتج النهائي. وزارة التعليم