Методика выполнения 3D - печати по чертежу детали

Объект исследования: вопросы выполнения 3D-печати по чертежу детали.

Результаты, полученные автором: разработана методика получения 3D-модели по чертежу детали при помощи 3D-принтера.

Анализируя рынок, можно выделить наиболее частые области применения 3D-принтеров: архитектурные макеты, конструкторские прототипы, мелкосерийное производство, робототехника, презентационные образцы. На сегодняшний день практически всё, как запчасти для авиакосмической промышленности, так и детские игрушки начинают производить при помощи 3D-принтеров.

3D-принтер – это устройство для создания физических объектов путём последовательного накладывания слоёв. Такая технология изготовления моделей отличается высокой скоростью. Процесс печати полностью автоматизирован, благодаря чему изделие получается абсолютно точным. Принтер способен распечатать любой физический объект, смоделированный на персональном компьютере. 3D-принтер печатает в 3-х плоскостях: ширина, высота и глубина.

Методику выполнения 3D-печати по чертежу детали рассмотрим на примере детали «стойка», 3D-модель которой дана на рис. 1.

Рис. 1

1. В инженерной программе КОМПАС-3D создаём чертёж по заданным размерам.

2. По полученному чертежу детали строим 3D-модель. Сохраняем файл модели в определённом формате.

3. Открываем полученный файл в приложении для 3D-принтера, в котором подготавливаем задание на печать. В процессе подготовки задания устанавливаем параметры печати: ориентация детали на столе принтера, выбор типа печатающего пластика.

ABS – это прочный и крепкий полимер, полученный из ископаемого топлива, рекомендуется для изготовления деталей, подвергающихся воздействию высоких температур (кубики лего, пластмассовые чехлы). Недостатки – это образование трещин, скручивание углов и отделение слоёв.

PLA – это биоразлагаемый экологически чистый продукт, полученный из кукурузы или сахарной свеклы. Более низкая степень деформации обеспечивает высокое разрешение печати, позволяющее создавать модели большей геометрической сложности (декоративные объекты, изделия для презентаций и предметы, требующие тщательной детализации). Недостатки – это отклеивание углов (деламинация).

В зависимости от геометрии и наличия подвнутренностей в процессе печати задаётся построение поддержки. Поддержка – это удаляемая после окончания печати структура, предназначенная для поддержания нависающих элементов в процессе печати (в месте контакта детали и поддержки слой пластика тоньше).

4. После выбора параметров запускаем генерацию задания на печать и создаём управляющий текстовый файл, который содержит координаты движения направляющей головки в рабочем пространстве принтера.

5. По окончании печати отделяем деталь от стола и очищаем от поддержек.

Рис.2

6. В конце проделанной работы получаем деталь рис. 2.

На данный момент 3D-разработки, безусловно, - одно из самых перспективных направлений. Огромная их привлекательность в том, что создание объемных моделей по электронным чертежам открывают широкие возможности в различных сферах.

Материал поступил в редколлегию 28.03.2017

УДК 744

А.Л.Украинцев, В.А.Соколов

Научный руководитель: доцент кафедры «Начертательная геометрия и графика», В.Ф. Цыпленков.

alex.ukraintsev2015@yandex.ru