Прототипирование 3д моделей. Прототипирование

В современной жизни активно применяется 3d печать, также известная как компьютерное моделирование или 3d прототипирование. Технология используется при создании макетов, выставочных и пробных моделей продукции, в мелкосерийном производстве, в медицине, архитектуре, дизайне и т.д. Возможно также 3d прототипирование на заказ - для воссоздания объектов по индивидуальным образцам.

В профессиональной деятельности трехмерное моделирование применяется различными специалистами. В медицине и стоматологии 3d печать позволяет конструировать образцы органов, костей, которые необходимо оперировать или имплантировать. Благодаря специальным технологиям возможно изготовление необходимой модели в течение нескольких часов.

3d печать больших моделей применяется в сфере архитектуры и дизайна: с помощью современного оборудования создаются макеты зданий, ландшафтных, проектных и конструкторских решений.

Такая технология, как быстрое прототипирование, позволяет в оптимальные сроки изготовить макет необходимого изделия для наглядной демонстрации. Данный метод используется при изготовлении пробной партии какой-либо продукции перед тем, как наладить ее серийное производство.

Наиболее распространенный материал, посредством которого производится 3d прототипирование - полиамид. Это специальный гранулированный пластик, который обладает высокой прочностью, плотностью и гибкостью. Комбинация этих свойств позволяет применять данный материал для создания прототипов сложных форм.

Что касается специфики оборудования для компьютерного , стоит отметить следующее. Сегодня для реализации данной технологии применяется два вида устройств: 3d принтеры и машины для прототипирования. Первый вариант является упрощенной версией, поскольку он более компактен и менее функционален. Машины для прототипирования предназначены для профессионального применения - они имеют габаритные размеры, высокую стоимость и отличаются многозадачностью и наличием большого количества дополнительных возможностей.

Центр объёмной печати 3DVision предлагает услуги по новейшей технологии быстрого прототипирования – 3D печати , которая позволяет создать прототип любой степени сложности за сравнительно короткий отрезок времени, при этом наша компания предлагает четыре различных вида печати по минимальным ценам, качество которых отвечает высшим европейским стандартам.

Что нам необходимо, чтобы создать прототип?

Необходимые исходные данные, которые наши специалисты преобразуют в необходимый формат - это модель в любом из этих форматах:

• чертёж
• 3D модель
• фотография
• эскиз

Галерея

Сферы применения

Прототипирование из пластика используется для изготовления партии опытных изделий различного назначения. Возможен заказ как нескольких штук, так и нескольких тысяч изделий. Незаменимо быстрое прототипирование (rapid prototyping) при необходимости частой замене дизайна или конструкции деталей, а также при старте запуска серийных изделий. Данная технология используется в машиностроении, полиграфии, в электротехнической и электронной промышленности. Сфера использования не ограничивается указанными областями промышленности, её можно встретить практически повсюду.

Видео пример функционального прототипа из полиамида

Передовое оборудование

В работе мы используем исключительно передовое современное оборудование по инновационным методикам и технологиям. Эффективные методы производства позволяют неизменно предлагать нашим клиентам качественные услуги, выполненные на высоком профессиональном уровне.

Мы предлагаем не только быстрое изготовление прототипов изделий, но и небольшое серийное производство пластиковых деталей, так называемое «опытное литьё », которое за сравнительно небольшую цену позволит «увидеть» прототип в пластмассе.

Почему заказать прототип надо именно у нас?

Прототипирование 3D моделей является одним из главных направлений нашей компании на сегодняшний день. В работе мы ориентируемся на требования и пожелания наших клиентов. Каждый специалист нашей компании имеет большой опыт работы и блестящую квалификацию, что позволяет нам неизменно оказывать услуги качественно и быстро.

3D-прототипирование представляет собой современную уникальную технологию, которая позволяет в кратчайшие сроки «вырастить» любое готовое изделие, модель или деталь. Суть данной технологии состоит в послойной печати определенного физического объекта на 3d принтере. Для создания любого физического объекта с помощью 3d прототипирования необходимо иметь его компьютерную CAD-модель (по электронным данным CAD-модели будет происходить послойная печать объекта).

Технология 3d прототипирования становится популярнее с каждым годом. Это объясняется тем, что данная технология имеет множество преимуществ (сравнительно с другими видами производства) - начиная с уменьшения стоимости единицы производимого образца и заканчивая невероятной скоростью и точностью печати.

3d прототипирование можно осуществлять различными методами:

• методом селективного лазерного спекания порошков;
• методом нанесения или распыления термопластов;
• методом отверждения на твёрдой основе;
• методом моделирования с помощью склейки.

Наиболее распространенными являются два метода: метод селективного лазерного спекания порошков и метод нанесения термопластов.

Суть первого метода заключается в последовательном спекании порошкового материала по контуру отдельного слоя с помощью лазерного луча. В качестве порошкового материала можно использовать металлический порошок, керамику или полимеры. К слову, если речь идет о 3Д прототипировании металлической модели, то данный метод является единственным, с помощью которого можно осуществить подобное прототипирование.

Для проведения 3d прототипирования с помощью второго метода используется поликарбонатная либо восковая нить, которая послойно накладывается по контуру создаваемого физического объекта. В данном процессе нить приобретает полурасплавленное состояние.

Для того, чтобы создать какой-либо физический объект с помощью этих двух методов необходимо создать CAD-модель – электронный математический шаблон данного физического объекта. Создать такую модель можно с помощью любой программы, созданной для объемного моделирования.

На сегодняшний день технология 3Д прототипирования чаще всего применяется:

• в ювелирном деле;
• в дизайне;
• в машиностроении;
• в электротехнической промышленности;
• в создании игрушек и детских товаров;
• в легкой промышленности;
• в строительстве;
• в архитектурном моделировании;
• в электронной промышленности;
• в кинобизнесе;
• и даже в медицине (чаще в стоматологии и челюстно-лицевой хирургии).

Создание одного объекта с помощью 3d прототипирования в среднем занимает от трех до пяти часов. Количество времени может уменьшаться или возрастать в зависимости от размера и сложности создаваемого объекта.

Современная промышленность уже давно не может обойтись без технологий быстрого прототипирования , а они, в свою очередь, напрямую связаны с дизайном.Собственно, все технологии по быстрому прототипированию и констрированию формы различных объектов можно собрать под одно емкое обозначение - промышленный дизайн .

(промдизайн, индустриальный дизайн) - это одна из отраслей дизайна , которая заключается в определении внешних и внутренних качеств изделия, а также его функциональных и структурных особенностей. В связи с этим, промышленный дизайнер должен быть задействован на всех этапах создания изделия: с момента появления оговоренной в словесной форме концепции - до конструирования, моделирования, прототипирования и изготовления изделия!

В обязанности 3D дизайнера по промышленному прототипированию входит:

• формирование идеи и концепции совместно с копирайтером и маркетологом;
• создание эскиза и макета изделия;
• создание 3д модели изделия;
• 3д визуализация трехмерной модели изделия;
• прототипирование изделия.

Промышленный 3d дизайнтребует взаимодействия сразу нескольких сфер жизни:

• искусство (изящность форм, а также эстетическая привлекательность изделия невозможны без глубокого понимания дизайнером культуры и искуства - того самого - что формирует в человеке чувство прекрасного; а также профессиональных навыков, позволяющих полноценно отобразить свои знания и вооображение в нужном дизайн-концепте);
• маркетинг (помимо функциональности продукт должен быть привлекательным для заданной целевой аудитории, для этого, при разработке промышленного дизайна изделия, еще на этапе прототипирования, важно учесть все закономерности маркетингового продвижения подобного изделия на рынке в целом и по отношению к отдельно взятому рыночному сегменту, в частности);
• технологии, инженерия (прототип должен быть максимально функциональным, что требует от дизайнера не только графического (художественного) образования, а и технического; только наиболее конструктивно продуманные и эргономически сконструированные изделия имеют шанс завоевать расположение у покупателя - в серьез и на долго).

Именно поэтому в компании KOLORO над заказами в области прототипирования работает сплоченнаякоманда специалистов . Это непосредственно 3d дизайнеры с полиграфическим и технологическим образованием , опытные копирайтеры (с высшим образованием), которые разрабатывают идею и предлагают концепт, а также маркетологи, знающие, каким образом лучше позиционировать ваше будущее изделие.

Области применения промышленного 3D дизайна:

• прототипирование бытовой техники и отдельных ее элементов;
• прототипирование изделий;
• прототипирование наземного и воздушного транспорта;
• прототипирование мебели и отдельных элементов интерьера;
• прототипирование столовой утвари;
• изготовление корпуса прибора.

Прототипирование (создание прототипа объекта) - один из важнейших этапов создания промышленного дизайна. Около десяти лет назад, когда технологии быстрого прототипирования находились на заре своего развития, прототипы собирались вручную. Процесс был долгим, трудоемким и доростоящим. Сейчас же - временные и ценовые затраты на порядок уменьшились. Но цена протипирования все так же определяется зависимо от сложности3D модели , а также затрат исходного материала и времени на создание прототипа.

В чем же заключается технология быстрого прототипирования ? Заключается в создании реалистичной физической модели объекта на основетрехмерной графической модели . Процесс создания может различаться по технологии производства 3д модели:

• формовка (с ее помощью создаются пресс-формы на основе графической3d-модели ;современные технологии позволяют создать формы высокой точности ; при наличии готовой пресс-формы, можно не только создать прототип изделия, но и выпустить пробную серию продукции или же наладить мелкосерийное производство );

• 3д фрезеровка (в технологии быстрого прототипирования применяютсяфрезеровочные станки с чпу , которые обрабатывают заготовку на основе заданной 3д-модели);

• 3д печать (печать 3д модели на 3д принтере).

Специалисты компании KOLORO полностью предлагает разработать промышленный дизайн вашего изделия, провести рендеринг, а также создать прототип изделия. Помимо этого производственные мощности компания помогут выпустить пробную серию продукции или наладить мелкосерийное производство . У нас есть необходимый опыт , а также годами отлажены бизнес-процессы , что существенно снизит стоимость работы.

Прежде чем запустить производство нового продукта большинство компаний-производителей стремится провести предварительное его тестирование. 3d прототипирование позволяет решить эту задачу быстро и с минимальными затратами.

Или мастер-модели - это процесс создания, так называемого технического образца продукции, который легко можно протестировать на целевой аудитории, оценить его функциональность, свойства и другие характеристики до запуска мелкосерийного или массового производства. Кроме того, при помощи прототипа изделия можно создать обратную форму для литья.

Виды прототипов

По сферам применения прототипы классифицируют следующим образом

Еще совсем недавно изготовление прототипов было очень сложным процессом, при котором модель изделия создавалась по чертежам и вручную.

Однако с появлением трехмерных технологий стало возможным быстро и качественно создать прототип изделия любой сложности. Быстрое прототипирование позволило сделать большой шаг вперед в области макетирования и разработки мастер-моделей.

3d прототипирование включает в себя последовательность этапов:

• построение 3д модели изделия;
• изготовление мастер-модели путем 3d-фрезеровки или печати на 3д-принтере;
• тестирование готовой мастер-модели;
• корректировка и доработка полученного прототипа до «идеального», в случае необходимости.

Чаще всего создание прототипа необходимо при подготовке к презентации или же перед процессом отливки серии изделий. В связи с этим к прототипу выдвигаются высокие требования и прежде всего к его точности.

Каким должен быть прототип? Качественный прототип должен быть:

• точным;
• наглядным;
• функциональным;
• оперативным.

Максимальную точность прототипу обеспечивает качественное и профессиональное 3д моделирование, осуществляемое в специальных программах для инженерной трехмерной графики. Для построения 3д-модели применяют все имеющиеся графики, чертежи, рисунки и эскизы, а также техническую документацию.

Прототип, используемый для тестирования продукта на целевой аудитории или же для изготовления обратной формы, чаще всего, одноразовый.

Методы 3d прототипирования

Выделяют два основных способа создания прототипа изделия:

• 3D фрезеровка;
• 3D печать.

3Д фрезерование - это процесс изготовления прототипа изделия, при помощи фрезерного станка с ЧПУ. Данный способ имеет неограниченные возможности создания прототипа любой конфигурации и любого уровня сложности. Кроме того, есть возможность выбора нужного материала - дерево, пластик или металл. 3д-фрезеровка является самым точным способом прототипирования.

Создание прототипа на 3д-принтере методом послойного наращивания объекта - струйное моделирование, стереолитография, селективное лазерное спекание порошков.

Технология 3д печати выбирается, прежде всего, исходя из требований к материалу. Наиболее популярными материалами являются - ABS, PLA и ПВА-пластик, а также полимерный порошок. 3Д печать широко применяется не только в области прототипирования, но также и в