+7 (3822) 609-826
Брелок
Выполнив этот кейс ты узнаешь как работает 3D принтер,
в чем заключаются особенности работы с ним. Ты спроектируешь
и напечатаешь брелок для ключей и проанализируешь,
насколько хорошо он получился.
в чем заключаются особенности работы с ним. Ты спроектируешь
и напечатаешь брелок для ключей и проанализируешь,
насколько хорошо он получился.
Брелок — аксессуар, украшение, выполненное в виде подвески на цепочке, браслете, кольце для ключей
и другое. Обычно используется в декоративных
и рекламных целях. Брелок способствует уменьшению вероятности потери ключей, за счёт увеличения размера, массы связки.
Из чего состоит кейс?
Теория о 3D принтерах
Технологические особенностях работы с 3D принтером
Материалы и подготовка 3D модели к печати
Типы 3D сканирования
Материалы и подготовка 3D модели к печати
Типы 3D сканирования
Изучение инструментов
Изучение основных инструментов
по 3D моделированию в программах Tinkercad или Fusion 360
по 3D моделированию в программах Tinkercad или Fusion 360
Практика
Анализ существующих брелков
Эскизирование собственной идеи
Моделирование и печать брелка
Рефлексия
Эскизирование собственной идеи
Моделирование и печать брелка
Рефлексия
Как подготовить модель к печати на 3D принтере?
Процесс 3D-печати начинается с разработки виртуального образа будущего объекта в 3D-редакторе или CAD-программе («3D Studio Max», «AutoCAD», «Компас», «SolidWorks» и др.). Простую модель может создать любой пользователь, который имеет навыки работы с персональным компьютером и стандартными пакетами прикладных программ.
На создание виртуального образа будущего объекта потребуется от нескольких часов до нескольких дней, в зависимости от степени сложности модели.
Экспорт 3D-модели в STL-формат
Когда моделирование окончено, следует перевести полученный файл в STL-формат, который распознаёт большинство современных 3D-принтеров. Для этого нужно выбрать в меню пункт «Сохранить как» или «Import/Export», в зависимости от используемой программы.
На создание виртуального образа будущего объекта потребуется от нескольких часов до нескольких дней, в зависимости от степени сложности модели.
Экспорт 3D-модели в STL-формат
Когда моделирование окончено, следует перевести полученный файл в STL-формат, который распознаёт большинство современных 3D-принтеров. Для этого нужно выбрать в меню пункт «Сохранить как» или «Import/Export», в зависимости от используемой программы.
Перед экспортом файла следует указать степень детализации модели или степень её разбиения на треугольники. Если выбрать параметр «Точно», то разбиение получится плотным, готовый файл займёт довольно много места на жёстком диске компьютера и будет дольше обрабатываться специальным программным обеспечением, но зато на выходе пользователь получит объект с высококачественной поверхностью.
Если выбрать параметр «Грубо», то разбиение получится менее плотным или совсем неплотным, готовый файл займёт на жёстком диске меньше места и будет быстрее обрабатываться в специальной программе, но и качество внешних поверхностей будет значительно ниже, чем при точном разбиении.
Генерирование G-кода
STL-файл с будущим объектом обрабатывается специальной программой-слайсером, которая переводит его в управляющий G-код для 3D-принтера.
Gcode по сути, представляет собой просто текстовый документ со списком команд для 3D-принтера, которые нужно прочитать 3D принтеру и выполнить, например, установить температуру экструдера, переместить его влево, вправо и т. д.
Если выбрать параметр «Грубо», то разбиение получится менее плотным или совсем неплотным, готовый файл займёт на жёстком диске меньше места и будет быстрее обрабатываться в специальной программе, но и качество внешних поверхностей будет значительно ниже, чем при точном разбиении.
Генерирование G-кода
STL-файл с будущим объектом обрабатывается специальной программой-слайсером, которая переводит его в управляющий G-код для 3D-принтера.
Gcode по сути, представляет собой просто текстовый документ со списком команд для 3D-принтера, которые нужно прочитать 3D принтеру и выполнить, например, установить температуру экструдера, переместить его влево, вправо и т. д.
Слайсер - компьютерная программа, послойно преобразующая виртуальную трехмерную модель в машинный код (G-code), позволяющий аддитивному автоматизированному устройству изготовить деталь из специализированного материала.
Слайсеры делятся на два основных вида: универсальные и специализированные. Как правило, специализированные «заточены» под одну технологию, торговую марку или модельную линейку принтеров. Универсальные имеют большую вариативность в настройках и рассчитаны на широкий спектр совместимых устройств.
Все слайсеры, помимо главного вычислительного ядра программы, отвечающего за математические расчеты геометрических форм и конвертацию их в язык машинного управления g-code, имеют стандартные блоки настроек, обобщённо их шесть: настройки программы - слайсера, принтера, материала, модели, слайсинга (нарезки), последовательностей команд – скриптов, макросов;
Все слайсеры, помимо главного вычислительного ядра программы, отвечающего за математические расчеты геометрических форм и конвертацию их в язык машинного управления g-code, имеют стандартные блоки настроек, обобщённо их шесть: настройки программы - слайсера, принтера, материала, модели, слайсинга (нарезки), последовательностей команд – скриптов, макросов;
Слайсер Cura 2
Чтобы напечатать объект на 3D принтере не обязательно создавать модель вручную. С помощью 3D сканера стало возможным преобразовать в трехмерные модели объекты из реального мира.
3D-сканер — периферийное устройство, анализирующее форму предмета и на основе полученных данных создающее его 3D-модель.
Существует большое количество технологий 3D сканирования – активные и пассивные, контактные и бесконтактные, лазерные и на основе структурированного подсвета. Каждая из технологий может быть реализована в разных задачах: сканирование статичных деталей; человека; здания, улицы, помещения; человеческих стоп для изготовления ортопедических стелек или зубы для протезирования.
Сканирование небольших по размеру, статичных предметов – самая обыкновенная задача для 3д сканирования. Это могут быть: ювелирные и высокохудожественные изделия, промышленные детали, медицинские инструменты.
3D-сканер — периферийное устройство, анализирующее форму предмета и на основе полученных данных создающее его 3D-модель.
Существует большое количество технологий 3D сканирования – активные и пассивные, контактные и бесконтактные, лазерные и на основе структурированного подсвета. Каждая из технологий может быть реализована в разных задачах: сканирование статичных деталей; человека; здания, улицы, помещения; человеческих стоп для изготовления ортопедических стелек или зубы для протезирования.
Сканирование небольших по размеру, статичных предметов – самая обыкновенная задача для 3д сканирования. Это могут быть: ювелирные и высокохудожественные изделия, промышленные детали, медицинские инструменты.
3D сканеры с LED подсветкой
Такие сканеры используют в качестве шаблона для обнаружения объектов – полосы, а основными методами создания моделей являются: создание лазерных помех и проекций. Последний использует два плоских лазерных луча, для создания двух равноудаленных линий.
Более доступными и распространёнными, являются SL сканеры, которые работает по принципу стандартного видеопроектора, проецирующего на объект набор чередующихся между собой черных и белых полос. Для запечатления сдвигов и искажений полос используется одна или две камеры.
Такие сканеры используют в качестве шаблона для обнаружения объектов – полосы, а основными методами создания моделей являются: создание лазерных помех и проекций. Последний использует два плоских лазерных луча, для создания двух равноудаленных линий.
Более доступными и распространёнными, являются SL сканеры, которые работает по принципу стандартного видеопроектора, проецирующего на объект набор чередующихся между собой черных и белых полос. Для запечатления сдвигов и искажений полос используется одна или две камеры.
Таким образом получаются точки смещения для воссоздания объекта в 3d.
Одни из самых распространенных на рынке являются лазерные 3d сканеры, они бывают нескольких видов: от крупных, которые устанавливаются на треноги, для сбора данных на больших расстояниях, до ручных, способных измерять текстуры на лице человека. Работают они основываясь на разных принципах (акустико-оптических дефлекторах, поверхностно-излучающих лазерах с вертикальной полостью и т.д.). Поверхностно-излучающие лазеры, используются для калибровки стыковки на шаттлах, которые использует НАСА
Одни из самых распространенных на рынке являются лазерные 3d сканеры, они бывают нескольких видов: от крупных, которые устанавливаются на треноги, для сбора данных на больших расстояниях, до ручных, способных измерять текстуры на лице человека. Работают они основываясь на разных принципах (акустико-оптических дефлекторах, поверхностно-излучающих лазерах с вертикальной полостью и т.д.). Поверхностно-излучающие лазеры, используются для калибровки стыковки на шаттлах, которые использует НАСА
Контактный 3d сканер
Щуп перемещается вдоль поверхности объекта, с помощью руки или специальных механизмов и передает данные о перемещении на компьютер. Благодаря точности измерения данным способом, зонды, часто применяются для проверки точности каких-либо изготовленных деталей.
Контактное 3D-сканирование можно применять на объектах с простой геометрией, если же у объекта богатая детализация, то контактное 3D-сканирование может занять крайне много времени и будет неэффективно. Также обязательно поверхность предмета должна быть твердой.
Щуп перемещается вдоль поверхности объекта, с помощью руки или специальных механизмов и передает данные о перемещении на компьютер. Благодаря точности измерения данным способом, зонды, часто применяются для проверки точности каких-либо изготовленных деталей.
Контактное 3D-сканирование можно применять на объектах с простой геометрией, если же у объекта богатая детализация, то контактное 3D-сканирование может занять крайне много времени и будет неэффективно. Также обязательно поверхность предмета должна быть твердой.
Ручные лазерные сканеры
В этом виде 3D-сканирования применяется все тот же принцип триангуляции: есть фиксирующий сенсор, лазерный луч или полоса и ручной излучатель. И снова излучатель излучает, а сенсор измеряет расстояние до объекта. В роли сенсора обычно используют прибор с зарядовой связью или координатно-чувствительный детектор.
В этом виде 3D-сканирования применяется все тот же принцип триангуляции: есть фиксирующий сенсор, лазерный луч или полоса и ручной излучатель. И снова излучатель излучает, а сенсор измеряет расстояние до объекта. В роли сенсора обычно используют прибор с зарядовой связью или координатно-чувствительный детектор.
Ручной сканер
Фотограмметрия
При фотографировании, несколько фотографий, снятых с разных ракурсов, сшиваются вместе, используя для создания 3d модели, определенные алгоритмы. Этот метод, при умелой настройке, можно назвать самым быстрым 3d сканированием. Такие компании, как Infinite Realities использовали для создания фотограмметрических установок, от 50 до 120 высокоскоростных камер, чтобы сделать 3d модели максимально реалистичными. Google используют сшитые аэрофотоснимки и создают трехмерные, топографические модели земли.
При фотографировании, несколько фотографий, снятых с разных ракурсов, сшиваются вместе, используя для создания 3d модели, определенные алгоритмы. Этот метод, при умелой настройке, можно назвать самым быстрым 3d сканированием. Такие компании, как Infinite Realities использовали для создания фотограмметрических установок, от 50 до 120 высокоскоростных камер, чтобы сделать 3d модели максимально реалистичными. Google используют сшитые аэрофотоснимки и создают трехмерные, топографические модели земли.
Основы 3D моделирования
Основы работы в Tinkercad ( для возрастной группы 10+)
Работа в редакторе Fusion 360 (для возрастной группы 13+)
Обзор брелков
Изучите представленные брелки, посмотрите другие варианты
в интернете. Выделите их различия: по типу и методу крепления, по габаритам, материалу, форме и функциям.
в интернете. Выделите их различия: по типу и методу крепления, по габаритам, материалу, форме и функциям.
Эскизирование
Эскизирование
Нарисуйте три разных эскиза брелка (по форме, по цвету, по принципу крепления)
При разработке эскиза и чертежей для изготовления брелока особое внимание следует уделить граням будущего изделия. Грани и другие выступающие элементы должны быть максимально гладкими. Такие технические требования обусловлены удобством использования и тактильным комфортом будущего владельца брелока. Мелкие углубления и ниши в декоративной части брелка могут в процессе даже самой бережной эксплуатации постепенно забиваться грязью, что скажется на виде изделия.
Примеры эскизов
При разработке эскиза и чертежей для изготовления брелока особое внимание следует уделить граням будущего изделия. Грани и другие выступающие элементы должны быть максимально гладкими. Такие технические требования обусловлены удобством использования и тактильным комфортом будущего владельца брелока. Мелкие углубления и ниши в декоративной части брелка могут в процессе даже самой бережной эксплуатации постепенно забиваться грязью, что скажется на виде изделия.
Примеры эскизов
Моделирование
Создайте 3D модель брелка и сохраните в формате STL
(формат, предназначенный для 3D печати).
Примеры моделей:
(формат, предназначенный для 3D печати).
Примеры моделей:
Примеры напечатанных на 3D принтере брелков:
Рефлексия
По готовности брелка (скорее всего через неделю) подумайте над следующими вопросами:
Удобны ли размеры, заложенные в модели?
Удалось ли реализовать задуманный образ?
Получилось ли иизделие достаточно прочным?
Требует ли форма или фактура изделие доработки?
Стоит ли его покрасить?
По готовности брелка (скорее всего через неделю) подумайте над следующими вопросами:
Удобны ли размеры, заложенные в модели?
Удалось ли реализовать задуманный образ?
Получилось ли иизделие достаточно прочным?
Требует ли форма или фактура изделие доработки?
Стоит ли его покрасить?
Кейс подготовила и сверстала Овсяяникова А.А.
На странице использована информация из открытых источников:
https://3dprinter.ua/dlja-novichkov-jetapy-3d-pechati/
https://metalgift.ru/products/production-keychains
https://3d-daily.ru/equipment/3dscan-type.html
На странице использована информация из открытых источников:
https://3dprinter.ua/dlja-novichkov-jetapy-3d-pechati/
https://metalgift.ru/products/production-keychains
https://3d-daily.ru/equipment/3dscan-type.html