Изготовление функциональных прототипов и наглядных моделей

Быстрое изготовление демонстрационных и функциональных моделей изделий на различных стадиях разработки продукта – одно из главных преимуществ 3D-печати. Благодаря аддитивным технологиям вы можете создавать объекты сложной геометрической формы из различных материалов для использования в самых разных отраслях.

Возможности и назначение

Существует большое количество сфер, где прототипирование – обязательный этап производства изделий: машиностроение, строительство, судостроение, медицина, культура, энергетика. Этот метод широко используется в промышленности:

  • авиакосмической;
  • ювелирной;
  • атомной;
  • нефтегазовой.

Создание детальной модели – важнейший этап разработки различных объектов: архитектурных, технологических и других. Он бывает:

  • промышленным (изготавливаются для предприятий) – различные детали, корпуса или их отдельные элементы);
  • транспортными (для предприятий автомобиле-, авиа-, судостроения);
  • презентационным (преимущественно в архитектуре, сфере дизайна) – уменьшенные копии городов, скверов, зданий, общественных пространств, строений;
  • товарным (преимущественно в рекламе, сфере медиа и развлечений) – обычно 3D-экземпляры продуктов для выставок.

Например, компания Porsche использовала образец трансмиссии 911 GTI, выполненный из прозрачного пластика, чтобы проследить ток масла еще в процессе ее разработки. А в хирургии к изготовлению образцов прибегают, чтобы сократить время на изучение анатомии пациентов перед операцией. Ученые и историки с помощью этой услуги воссоздают облик личностей, городов, артефактов.

Прототипирование позволяет увидеть, как готовая модель будет выглядеть в материале. Так, с качественно выполненной моделью можно проводить тесты, чтобы проверить ее функциональность, вычислить недостатки, вовремя исправить их. Некоторые модели также используются с целью тестирования, которое на готовом изделии проводить не рекомендуется из-за высокой вероятности поломки и невозможности или нецелесообразности последующего восстановления.

Другое применение 3D-образцов – создание литейных форм или демонстрация аудитории для оценки свойств, функциональности и других качеств. Обычно ее проводят перед запуском изделия в массовое производство.

Так, данная технология позволяет существенно сократить время и финансовые расходы на создание различных изделий.  

Роль 3D-принтеров

Раньше объемные образцы изготавливали вручную, по чертежам. На это уходило много времени, но с появлением принтеров для трехмерной печати и современного ПО временные затраты свелись к минимуму. Принтер для 3D-печати – устройство, позволяющее выводить трехмерные данные, послойно создавая на их основе физический объект (в нашем случае – 3D-модель). Для сравнения: сборка ручным способом занимала недели и даже месяцы. Это существенно повышало затраты на разработку и могло отсрочить выпуск новой продукции, что также негативно могло сказаться на прибыли компании.

Появилась технология быстрого прототипирования или ТБП, с помощью 3D-печати готовые образцы стало возможно получать за несколько дней, часов, а иногда и минут, в зависимости от детализации, размера, других факторов. Так, ТБП – технология, разделяющая создание 3D-образца на несколько этапов:

  • создание 3D-деталей на одной из специализированных платформ и сохранение в удобном формате;
  • печать на специализированном принтере, выводящем трехмерные данные (технология 3D).

ТБП: виды, примеры

Выбор технологии БП основывается на физических характеристиках изготавливаемых образцов, ведь именно они определяют качество и возможность или, наоборот, невозможность его применения для решения тех или иных задач. 

Описать пример использования и подробнее рассказать о ТБП поможет SLA (лазерная стереолитография). Это одна из самых доступных на сегодняшний день технологий БП, разработанная компанией 3D Systems. Она позволяет получать точные, детально проработанные образцы посредством послойного отверждения жидкого материала под действием луча лазера. 

3D-печать осуществляется с использованием  фотополимеров в жидком состоянии, которые накладываются тонкими слоями. Под действием лазера или ультрафиолетового излучения материал приобретает прочность и затвердевает, после чего мы получаем готовую 3D-модель.

SLA помогает оперативно получить прототип с оригинала изделия или с CAD-модели и не требует специальной оснастки и промежуточных этапов обработки.

Сегодня SLA применяют при:

Есть и другие технологии БП. К наиболее используемым относят:

  • FDM (нанесение термопластов)
  • отверждение на твердом основании
  • распыление термопластов
  • спекание порошков лазером
  • моделирование с применением метода склейки

Требования к 3Д-образцу

Готовые детали должны быть:

  • точными, что возможно, если 3Д-моделированием занимался профессионал;
  • наглядными, что можно проконтролировать на этапе проектирования с помощью функции визуализации;
  • функциональной.

Еще одно важное условие – деталь должна выполняться быстро. 3D-принтер позволяет существенно сэкономить время, сократить производственные расходы и, в конечном счете, быстрее выпускать продукт на рынок. Поэтому заказы на создание трехмерных образцов популярны, а многие предприятия создают отделения, занимающиеся вопросами трехмерного проектирования и печати.

  • возможность выбора материала с различными техническими характеристиками для решения широкого спектра задач
  • получение кастомизированных изделий
  • четкое понимание масштабов и высокая скорость печати
  • возможность быстрого тестирования прототипа
  • возможность быстрого создания изделия сложной формы
  • высокая точность воссоздания конечных изделий сложной формы и геометрии

Консультация

Поля, отмеченные *, обязательны для заполнения.

Нажимая на кнопку "Отправить", вы принимаете условия Политики обработки персональных данных

Наверх