Сначала создаем 3D модель будущего изделия. Студенты специальности «Профессиональное образование. Машиностроение» умеют делать модели в SolidWorks и ArtCAM. Например студент ДИТ-К10у Гудков Виталий выполнил модель корпусов УИПА в SolidWorks. 

Затем сохраняем модель в формате, который воспринимает 3D принтер. Большинство этих установок умеют читать *.stl файлы. Дальше идем в лабораторию кафедры Технологий и дизайна УИПА, и просим распечатать модель на принтере 3D UP! (за расходные материалы придется заплатить). 

Печать занимает время, и не факт, что ее выполнят немедленно. Короче, придется подождать. Зато за процессом печати можно наблюдать.

Модель готова! В примере каждое здание было распечатано по отдельности, а затем наклеены на подложку. Можно хвастаться друзьям и знакомым!

Быстрое прототипирование (Rapid Prototyping) – процесс создания изделий послойным наращиванием. Относится к генеративным технологиям и этим принципиально отличается от традиционного производства, базирующегося на удалении лишнего материала. Кроме дизайнерских решений, возможно создание сборочных узлов целиком, включая подвижные части. В медицине позволяет создавать протезы с формой, идеально копирующей травмированные кости.

Процесс изготовления выполняется следующим образом. На основную платформу наносится первый слой материала. Следующие слои ложатся на предыдущие, прочно соединяясь с ними. Так до последнего слоя. Изделие может быть изготовлено сплошным, а может, с целью экономии материала и снижения веса, иметь внутренние пустоты.

Последние десятилетия процессы быстрого прототипирования интенсивно развиваются. Они вышли на уровень коммерческого использования, а в последние годы получили массовое распространение.

Характеристики процесса

Точность моделей порядка 0,1 мм. Таким образом, точность на порядок превосходит традиционные методы литья, на один – два порядка не дотягивая до высокоточной механической обработки.

Прочность зависит от технологии. Для 3D принтеров сравнима с изделиями из пластмасс. Некоторые процессы (например лазерного спекания порошков) позволяют получить прочность на уровне цветных металлов.

Время изготовления зависит от размеров изделия. Небольшие изделия изготовляются за несколько часов. Габаритные могут потребовать нескольких дней и даже недель.

Допустимые размеры зависят от габаритов рабочей зоны установки. Дешевые установки начального уровня имеют рабочую зону, ограниченную кубом со стороной 100 мм. Промышленные установки имеют габариты рабочей зоны 500 х 400 х 300 мм, и даже несколько метров.

Промышленные установки быстрого прототипирования могут стоить сотни тысяч долларов США. Они также требуют специального помещения, так как в процессе изготовления выделяются вредные вещества. Небольшие, использующие экологически чистые технологии, установки имеют название  3D принтеры, и их стоимость начинается от 2 тысяч долларов США.

Стоимость изделий включает стоимость материалов и амортизацию установки. Для небольших изделий, например копий ювелирных украшений стоимость начинается от нескольких десятков гривен. Средних размеров прототипы изделия с размерами как у кухонной посуды могут стоить десятки и сотни долларов США.

Модель для прототипирования создается на компьютере. Для креативных проектов со сложной криволинейной формой наилучшей программой будет 3ds Max. Научиться разрабатывать и создавать такие модели можно на специальности «Профессиональное образование. Дизайн». Если необходимо получить модели машиностроительных изделий, то идеально подойдет SolidWorks. Создание барельефа по фотографии возможно в ArtCAM. Последние две программы изучают студенты специальности «Профессиональное образование. Машиностроение».

Практическое применение прототипов в промышленности:

• Визуализация будущих изделий
• Проверка собираемости и функциональности изделий
• Формы для литья по выплавляемым моделям
• Формы для вакуумного литья пластмасс
• Пресс-формы для литья из силиконового каучука

Практическое применение быстрого прототипирования расширяется, и оно находит применение в медицине и пищевой промышленности.

Приходите к нам учиться – у нас 3D печать можно попробовать самому!

Запись Быстрое прототипирование в УИПА впервые появилась Кафедра інтегрованих технологій в машинобудуванні та зварювального виробництва. Кафедру реорганізовано, сайт законсервовано | Кафедра интегрированных технологий в машиностроении и сварочного производства. Кафедру реорганизовано, сайт законсервировано.