Швидке прототипування в УІПА
Бажаєте носити унікальні прикраси, придумані і реалізовані особисто Вами? Виконати зменшені копії улюблених марок автомобілів? Брелок з барельєфом коханої дівчини? В УІПА це можливо!
Спочатку створюємо 3D модель майбутнього виробу. Студенти спеціальності «Професійна освіта. Машинобудування» вміють робити моделі в SolidWorks і ArtCAM. Наприклад студент ДІТ-К10у Гудков Віталій виконав модель будівель УІПА в SolidWorks.
Потім зберігаємо модель у форматі, який сприймає 3D принтер. Більшість цих установок вміють читати *.stl файли. Далі йдемо в лабораторію кафедри Технологій та дизайну УІПА, і просимо роздрукувати модель на принтері 3D UP! (за витратні матеріали доведеться заплатити).
Друк займає час, і не факт, що його виконають негайно. Коротше, доведеться почекати. Зате за процесом друку можна спостерігати.
Модель готова! У прикладі кожна будівля було роздрукована окремо, а потім наклеєна на підложку. Можна хвалитися друзям і знайомим!
Швидке прототипування (Rapid Prototyping) – процес створення виробів пошаровим нарощуванням. Відноситься до генеративних технологій і цим принципово відрізняється від традиційного виробництва, що базується на видаленні зайвого матеріалу. Крім дизайнерських рішень, можливе створення складальних вузлів цілком, включаючи рухомі частини. У медицині дозволяє створювати протези з формою, що ідеально копіює травмовані кістки.
Процес виготовлення виконується наступним чином. На основну платформу наноситься перший шар матеріалу. Наступні шари лягають на попередні, міцно з’єднуючись з ними. Так до останнього шару. Виріб може бути виготовлено суцільним, а може, з метою економії матеріалу і зниження ваги, мати внутрішні порожнечі.
Останні десятиліття процеси швидкого прототипування інтенсивно розвиваються. Вони вийшли на рівень комерційного використання, а в останні роки набули масового поширення.
Характеристики процесу
Точність моделей порядку 0,1 мм. Таким чином, точність на порядок перевершує традиційні методи литва, на один – два порядку не дотягує до високоточної механічної обробки.
Міцність залежить від технології. Для 3D принтерів порівнянна з виробами з пластмас. Деякі процеси (наприклад лазерного спікання порошків) дозволяють отримати міцність на рівні кольорових металів.
Час виготовлення залежить від розмірів виробу. Невеликі вироби виготовляються за кілька годин. Габаритні можуть потребувати декількох днів і навіть тижнів.
Допустимі розміри залежать від габаритів робочої зони установки. Дешеві установки початкового рівня мають робочу зону, обмежену кубом зі стороною 100 мм. Промислові установки мають габарити робочої зони 500 х 400 х 300 мм, і навіть кілька метрів.
Промислові установки швидкого прототипування можуть коштувати сотні тисяч доларів США. Вони також потребують спеціальне приміщення, так як в процесі виготовлення виділяються шкідливі речовини. Невеликі установки, що використовують екологічно чисті технології, мають назву 3D принтери, і їх вартість починається від 2 тисяч доларів США.
Вартість виробів включає вартість матеріалів та амортизацію установки. Для невеликих виробів, наприклад копій ювелірних прикрас вартість починається від декількох десятків гривень. Середніх розмірів прототипи з розмірами як у кухонного посуду можуть коштувати десятки і сотні доларів США.
Модель для прототипирования створюється на комп’ютері. Для креативних проектів зі складною криволінійною формою найкращою програмою буде 3ds Max. Навчитися розробляти і створювати такі моделі можна на спеціальності «Професійна освіта. Дизайн». Якщо необхідно отримати моделі машинобудівних виробів, то ідеально підійде SolidWorks. Створення барельєфа по фотографії можливо в ArtCAM. Останні дві програми вивчають студенти спеціальності «Професійна освіта. Машинобудування».
Практичне застосування прототипів у промисловості:
- Візуалізація майбутніх виробів
- Перевірка збирання та функціональності виробів
- Форми для лиття по виплавлюваних моделях
- Форми для вакуумного лиття пластмас
- Прес-форми для лиття із силіконового каучуку
Практичне застосування швидкого прототипування розширюється, і воно знаходить застосування в медицині і харчовій промисловості.
Приходьте до нас вчитися – у нас 3D друк можна спробувати самому!