Как применить 3D-моделирование и пачать на практике?

Автор: Худынцев Игорь 10А МБОУ СОШ №2

Введение.

Сейчас во всем мире идет изучение и совершенствование применения 3D печати и моделирования для выполнения различных задач в разных сферах деятельности. Поэтому я хочу показать на практике чего можно добиться используя современные технологии, касающихся моей темы.

Вот так например, сейчас весь мир начинает внедрять технологии 3D моделирования или печати в такие сферы как: медицина, инженерия, искусство, архитектура и дизайн и др. Так же без 3D моделей сегодня не изготавливают ни ювелирные изделия, ни запчасти для авто, ни другие предметы быта.

Задачи проекта:

1. Ознакомится с понятиями 3D технологий.
2. Понять, как происходит 3D моделирование и печать в целом.
3. Изучить технологии использующиеся для 3D печати и моделирования.
4. Изучить, как происходит работа в программах для моделирования и печати.
5. Изучить в каких отраслях деятельности и для чего развивается и используется 3D проектирование в целом.
6. Создать свой продукт, который будет отражать все плюсы 3D технологий.

Принтер

Для начала нужно поближе узнать о самом 3D-Принтере и его технологии.

3D-принтер - это периферийное устройство, использующее метод послойного создания физического объекта по цифровой 3D-модели.

Что такое 3D-печать?

В основу принципа работы 3d принтера заложен принцип постепенного (послойного) создания твердой модели, которая как бы «выращивается» из определённого материала. Преимущества 3D печати перед привычными, ручными способами построения моделей — высокая скорость, простота и относительно небольшая стоимость.

Технологии

• Существуют различные технологии трёхмерной печати. Разница между ними заключается в способе наложения слоёв изделия.
• Наиболее распространенными являются SLS (селективное лазерное сплетение), НРМ (наложение слоев расплавленных материалов) и SLA (стереолитография).
• Наиболее широкое распространение благодаря высокой скорости построения объектов получила технология стереолитографии или SLA.

3D-ручки

В наши дни также популярны приспособления для ручной печати. Причем, правильно было бы назвать их не печатными устройствами, а ручками для рисования трехмерных объектов.

Ручки сделаны по той же схеме, что и принтеры, использующие технологию послойного наплавления. Пластиковая нить подается в ручку, где плавится до нужной консистенции и тут же выдавливается через миниатюрное сопло.

Области применения печати

• Архитектура
• Строительство
• Медицина
• Образование
• Моделирование одежды
• Мелкосерийное производство
• Ювелирное дело
• Пищевая промышленность

И так первое:

Создание модели

Создание самой модели и воплощение её в жизнь - очень непростая задача.

В этом нам помогают программы для моделирования.

Таковыми являются:

• AutoCAD
• SketchUp
• Компас3D
• и другие.

Интерфейс

Моя модель была разработана на основе программы Компас.

Тут интуитивный и понятный интерфейс, что даёт комфортно работать + она бесплатна для учеников и студентов, которые хотят начать развиваться в этой сфере.

И так следующее что нужно сделать это подготовка к печати.

Импорт

Чтобы принтер понимал что нужно делать, нужно отформатировать модель в общий формат - .stl

Это формат файла, широко используемый для хранения трехмерных моделей

Нарезка модели

• Для печати нужен сам принтер и алгоритм движения. Он создается в специальном приложении для принтера.
• Сюда загружается наш stl файл и программа автоматически задаёт траекторию заливки пластика.

В моей школе стоит 3D-Принтер от Maestro, поэтому эта операция происходит в Maestro Wizard.

Интерфейс программы Maestro Wizard

И последний третий шаг это - сама печать!

Загрузка кода на принтер

1. Нарезанный файл перекидываем на флешку и посредством её загружаем наш алгоритм.
2. Принтер подготавливается к печати, нагревая сопло и рабочую поверхность.
3. После нагрева печать происходит автоматически.
4. От сложности модели зависит само время печати.

Как итог, на основе полученных знаний можно сделать собственную модель, которую даже можно будет распечатать на 3D-принтере.