Archiwa tagu: modelowanie 3D

O synergii skanowania 3D, modelowania 3D i druku 3D

00

Nasza prezentacja „Od egzoszkieletu po ergonomiczną mysz komputerową, czyli jak druk 3D podnosi komfort życia” na spotkaniu TechKlubu Kielce, poświęconemu drukowi 3D, spotkała się z dużym zainteresowaniem odbiorców. Podczas półgodzinnej prelekcji, którą w Institute of Design Kielce wygłosił nasz Inżynier ds. Badań i Rozwoju, Michał yru Liberda, słuchacze dowiedzieli się, w jaki sposób poprzez wykorzystanie skanowania 3D, modelowania 3D i druku 3D możemy wytworzyć przedmioty dostosowane do potrzeb konkretnego użytkownika.

Czytaj dalej O synergii skanowania 3D, modelowania 3D i druku 3D

Co łączy druk 3D, ergonomię i komfort życia?

DrukarniaGole3D_ergonomia-druk3D_zaproszenie do TechKlubu

9 marca 2016 r. Drukarnia Golem 3D wystąpi w charakterze prelegenta na comiesięcznym spotkaniu TechKlubu Kielce, skupiającym miłośników nowych technologii i networkingu. Tematem będzie wykorzystanie skanowania 3D, modelowania 3D i druku 3D w procesie tworzenia ergonomicznych przedmiotów, czyli dostosowanych do cech fizycznych korzystającego z nich człowieka.

Czytaj dalej Co łączy druk 3D, ergonomię i komfort życia?

Drukarnia Golem 3D na gali konkursu „Innowacje dla Sił Zbrojnych RP”

Drukarnia-Golem-3D_na-Gali-Innowacje-dla-Sił-ZbrojnychRP

2 marca 2016 r. w Centrum Konferencyjnym Wojska Polskiego w Warszawie odbyła się uroczysta gala stanowiąca zwieńczenie II edycji konkursu „Innowacje dla Sił Zbrojnych RP”, pod patronatem honorowym Sekretarza Stanu w Ministerstwie Obrony Narodowej. W konkursie współzawodniczyły koncepcje, pomysły i projekty na dowolnym etapie realizacji wdrożenia oraz gotowe produkty i rozwiązania, możliwe do zastosowania i wykorzystania w Siłach Zbrojnych RP.

Czytaj dalej Drukarnia Golem 3D na gali konkursu „Innowacje dla Sił Zbrojnych RP”

Pojęcia

CAD – projektowanie wspomagane komputerowo (Computer Aided Design), jest to zastosowanie sprzętu i oprogramowania komputerowego w projektowaniu technicznym, poprzez cyfrowe modelowanie geometryczne. Ma ono na celu odwzorowanie konstrukcji wyrobu (obiektu lub ich układu), czyli opracowanie zapisu konstrukcji, na który składają się wszystkie cechy geometryczne obiektu, wszystkie cechy dynamiczne oraz niektóre technologiczne (np. materiałowe). W efekcie otrzymujemy graficzną reprezentację obiektu fizycznego. CAD jest wykorzystywany m. in. w wielu gałęziach przemysłu, umożliwiając uzyskanie optymalnego kształtu i rozmiaru dla różnorodnych wyrobów. Przykłady CAD: AutoCAD, Solidworks, FreeCad, OpenSCAD, Inventor, TinkerCAD, Blender, 3ds Max.

CAM (Computer Aided Manufacturing) – komputerowe wspomaganie wytwarzania, jest to system komputerowy, którego zadaniem jest integracja fazy projektowania i wytwarzania. Programy typu CAM w oparciu o komputerowy rysunek 2D lub obiekt 3D tworzą ścieżki narzędzia. Postprocesor zamienia je na funkcje sterujące rozpoznawalne dla maszyny.

Cięcie modelu (Slicing) – proces polegający na zamianie modelu przestrzennego (np. STL) w G-code, czyli komendy sterujące drukarką 3D. Model jest cięty na warstwy określonej wysokości i jeśli dana technologia tego wymaga generowane są tzw. podpory (zob. Support).

DMLS (Direct Metal Laser Sintering) – technologia polegająca na spiekaniu warstw metalu w postaci proszku. Alternatywa dla odlewniczych metod wytwarzania. Bezpośrednie budowanie części na podstawie danych CAD 3D skutkuje skróceniem czasu produkcji oraz uniknięciem modelowania pośredniego, generującego niedokładności wymiarowe. Ponadto technologia ta umożliwia budowanie skomplikowanych filigranowych struktur przestrzennych, niemożliwych do uzyskania na drodze metod odlewniczych i ubytkowych.

Filament – tworzywo pod postacią żyłki/drutu, z którego wytwarzany jest produkt podczas procesu drukowania w technologii druku 3D FFF/FDM itp. Sprzedawany w szpulach na kilogramy. Filamenty różnią się trwałością, wytrzymałością, przeznaczeniem, każdy z nich występuje w wielu kolorach. Najczęściej stosowane to ABS, PLA, TPU, PET, Nylon.

FFF (Fused Filament Fabrication) lub FDM (Fused Deposition Modeling) – technologia druku 3D z tworzyw termoplastycznych, jak np. ABS, PLA, TPU, PET, Nylon. Nazwa FDM jest zastrzeżona przez twórcę tej technologii – firmę Stratasys, dlatego funkcjonuje nazwa alternatywna – FFF. Materiał w formie żyłki (filament) wprowadzany jest za pomocą ekstrudera do głowicy drukującej. Tam w temperaturze 190 – 280 °C przekształcany jest w stan półpłynny i rozprowadzany warstwa po warstwie, tworząc model przestrzenny. Ze względu na swoją specyfikę, drukowanie modeli posiadających elementy wymaga generowania podpór (supportów), które są usuwane po zakończeniu procesu wydruku.

G-code – plik przeznaczony dla maszyny CNC, w tym drukarki 3D (generowany np. z pliku .stl przez program CAM, nazywany potocznie Slicerem), będący zapisem tekstowym czynności, jakie drukarka 3D musi wykonać, aby wydrukować dany model. Dana linia g-codu określa pozycję głowicy drukującej względem osi XYZ oraz zawiera komendę jaką akcję ma wykonać (wyekstrudować filament, cofnąć go – tzw. retrakcja, wstrzymać ekstruzję). W g-codzie zapisane są także parametry startowe drukarki 3D (temperatura głowicy, stołu roboczego – o ile jest podgrzewany. G-code można edytować ręcznie.

Metody addytywne – polegają na stopniowym nakładaniu kolejnych warstw materiału poprzez stapianie, spiekanie, klejenie czy utwardzanie różnych materiałów za pomocą lasera bądź innych wiązek promieniowania (w odróżnieniu od metod ubytkowych, stosowanych np. przez obrabiarki).

MJP (MultiJet Printing)/MJM (MultiJet Modeling) – nazwa przyjęta przez 3D Systems, odpowiednik używany przez Stratasys – PolyJet (Polymer Jetting). Niezwykle szybka i precyzyjna technologia druku 3D. Mechanizm pracy drukarki pracującej w tej technologii przypomina sposób działania drukarki atramentowej, z tą różnicą, że zamiast tuszu podawany jest światłoutwardzalny materiał. Każda warstwa nakładanego na stół roboczy materiału zostaje spojona promieniami UV. W technologii tej możliwe jest aplikowanie kilku materiałów jednocześnie, dzięki czemu do budowy podpór można zastosować inny materiał niż do wytworzenia właściwego modelu. Dzięki temu wydruki pozbawione są śladów po styku z podporami technicznymi.

Modelowanie 3D – proces tworzenia i modyfikacji obiektów trójwymiarowych w systemie CAD 3D. Wśród metod definiowania modelu przestrzennego wyróżniamy modelowanie bezpośrednie oraz modelowanie parametryczne.

Zastosowanie modelowania 3D:
– do wydruku 3D,
– wizualizacja obiektów,
– baza wyjściowa do renderowania,
– podstawa do dalszych prac projektowych (np. do tworzenia dokumentacji technicznej),
– baza do wytworzenia produktów obróbką skrawaniem na maszynach CNC.

Modelowanie bezpośrednie, inaczej klasyczne lub swobodne (Direct Shape Modeling) – metoda modelowania przestrzennego, w którym powierzchnia zewnętrzna obiektu powstaje poprzez połączenie szeregu dopasowanych do siebie płatów powierzchni. Innymi słowy, powierzchnia jest „modelowana bezpośrednio” gdy system CAD umożliwia bezpośredni dostęp do parametrów modelu matematycznego tej powierzchni. Istotą tego rodzaju modelowania jest swoboda w definiowaniu geometrii, niezależnie od intencji konstrukcyjnej. Kolejność modelowania poszczególnych cech konstrukcyjnych nie ma tu żadnego znaczenia.

Modelowanie parametryczne (Feature-Based Modeling) – metoda modelowania przestrzennego oparta na zastosowaniu parametrycznych cech konstrukcyjnych. Konstruktor wybiera cechę konstrukcyjną, wskazuje wejściowe elementy geometryczne i określa wartości parametrów numerycznych bądź wymiarowych. Zdefiniowane zostają zależności występujące między elementami geometrycznymi obiektu (tzw. więzy: geometryczne, wymiarowe i więzy części w zespołach). Parametryzacja daje możliwość dwustronnego powiązania modelu geometrycznego z matematycznym. Oznacza to automatyczne dokonywanie zmian we wszystkich elementach związanych z tym elementem, który w danym momencie poddawany jest modyfikacji. Istotna jest kolejność definiowania określonych więzów, gdyż kolejne są definiowane na bazie poprzednich.

PolyJet (Polymer Jetting) – patrz: MJP/MJM

Rapid prototyping – procesy szybkiej budowy fizycznych obiektów w oparciu o ich modele komputerowe. W praktyce „szybkie” oznacza zwykle okres od kilku do kilkudziesięciu godzin, w zależności od metody i zastosowanego sprzętu oraz złożoności modelu.

Renderowanie – stworzenie wizualizacji modelu 3D; obejmuje analizę modelu danej sceny oraz utworzenie na jej podstawie dwuwymiarowego obrazu wyjściowego w formie statycznej lub animacji, uwzględniającego m. in. załamania światła, cienie, odbicia itp; Z jednego modelu można stworzyć wiele renderów – ujęć z różnych kątów obiektu, widoków różnych faktur, kolorów.

RepRap – unikalny projekt typu open source, powołany do życia w 2005 r., opierający się na koncepcji stworzenia tzw. samoreplikującej się drukarki 3D. Oznacza to, że za pomocą takiego urządzenia można stworzyć elementy konstrukcyjne niezbędne do wytworzenia kolejnego urządzenia tego typu. Pierwszą drukarką 3D typu RepRap był Darwin, autorstwa Adriana Bowyera. Za jej pomocą Bowyer wydrukował zestaw części do następnego egzemplarza, samodzielnie go powielając. Przykładem drukarki RepRap jest golemD – drukarka 3D autorstwa Michała Liberdy, Specjalisty ds. R&D w Drukarni Golem 3D. Mocowania prowadnic, silników, korpus ekstrudera, przekładnie, sprzęgła i wiele innych elementów powstało na naszych drukarkach FFF.

Skanowanie 3D umożliwia szybkie i precyzyjne odwzorowanie obiektów: przedmiotów o rozmaitych kształtach i rozmiarach, ludzi, budynków. Polega na uzyskaniu cyfrowego modelu obiektu materialnego, poprzez akwizycję danych o kształcie obiektu, a niekiedy również o jego aparycji (fakturze, kolorze itp.). Pojedyncze skany, których może być od kilku do kilkudziesięciu, łączone są za pomocą specjalnego oprogramowania. W efekcie uzyskujemy chmurę punktów w przestrzeni trójwymiarowej. W procesie triangulacji chmura punktów ulega przekształceniu na model w postaci siatki trójkątów. W ten sposób możliwe jest przeniesienie do świata wirtualnego praktycznie dowolnego obiektu rzeczywistego, od najmniejszych, kilkucentymetrowych, do bardzo dużych powierzchni. Bez względu na formę i rozmiar skanowanego obiektu/obszaru, uzyskany obraz jest zawsze dokładny i odwzorowuje wszystkie istotne detale. Kompletny cyfrowy model może być edytowany i przetwarzany przez oprogramowanie CAD/CAM, programy do prototypowania, wizualizacji czy animacji komputerowej.

Slicer – program generujący g-code, tnie model przestrzenny, np. STL na warstwy i generuje na ich podstawie trajektorię głowicy wytłaczającej filament. Do najpopularniejszych slicerów należą slic3r, Cura, Kisslicer.

Sok z ABS (ABS juice) – lakier na bazie acetonu i ABS, wykorzystuje się go do pokrywania powierzchni stołu roboczego w niektórych drukarkach 3D, dzięki czemu zwiększa się przyczepność wydruku do stołu.

STL – format pliku (od ang. stereolithography) powszechnie używany jako standard w metodach szybkiego prototypowania. Większość oprogramowania CAD posiada opcję zapisu bądź eksportu w formacie wyjściowym STL. Jest on triangulacyjnym (trójkątnym) przedstawieniem geometrii powierzchni w przestrzeni trójwymiarowej. Każda powierzchnia jest podzielona na wiele małych trójkątów, a każdy wierzchołek trójkąta jest opisany przez trzy punkty reprezentujące ich położenie względem osi współrzędnych. Ilość i wielkość trójkątów zależy od stopnia skomplikowania powierzchni. Zaletą formatu STL jest możliwość ingerencji w zagęszczenie siatki. Manipulując kilkoma parametrami (tolerancja/odchylenie, kontrola kąta) możemy znacząco wpłynąć na dokładność modeli, a co za tym idzie na jakość wydruków. Programy typu CAD mają możliwość zapisania pliku STL w formacie binarnym lub ASCII. Ze względu na mniejszy rozmiar częściej preferowane są pliki binarne.

Support (podpora) – element wydruku umożliwiający stworzenie modelu, usuwany po zakończeniu druku. Drukarki 3D drukujące w technologiach FDM, SLA, DLP, PolyJet wytwarzają obiekt nanosząc materiał warstwami. Nie mogą jednak nanosić go w powietrzu, ponieważ opadłby. Konstrukcja drukowanego obiektu wymaga zatem zastosowania podpory, celem wydrukowania niektórych elementów obiektu. Podpory są automatycznie generowane przez oprogramowanie drukarki 3D lub można je zaprojektować samodzielnie dla danego modelu. W oryginalnej technologii FDM Stratasysa stosowane są dwa materiały – docelowy oraz podporowy, rozpuszczalny w specjalnym roztworze. Niskobudżetowe drukarki 3D wyposażone są zazwyczaj w jedną głowicę, podpora jest drukowana z tego samego materiału co model, jednak ma inną strukturę, dzięki czemu łatwiej ją usunąć.

Wypełnienie – wydruki wykonywanie w technologii druku 3D mogą różnić się stopniem wypełnienia wnętrza. Modele o pełnym wypełnieniu wykonuje się bardzo rzadko, chyba że wymaga tego ich specyfika bądź przeznaczenie. Do wypełnienia wykorzystywane są różne wzory, np. plaster miodu lub kratka. Wybór proporcji wypełnienia i odpowiedniego wzoru pozwala budować wytrzymałe konstrukcje przy mniejszym wykorzystaniu materiału, a co za tym idzie niższym koszcie.

Wysokość/grubość warstwy – standardowa wartość w technologii FFF wynosi 100-200 mikronów (0,1-0,2 mm). Możliwe jest drukowanie z mniejszą lub większą wysokością (np. 50 µm/0,05 mm), jednak ma to sens tylko z głowicami o odpowiedniej średnicy.

Modelowanie 3D

Klienci pragnący zlecić nam wykonanie wydruków 3D, a nieposiadający gotowego modelu 3D, mogą skorzystać z oferowanej przez nas usługi modelowania 3D.

Posiadamy bogate doświadczenie w przygotowywaniu i optymalizacji modeli 3D dedykowanych drukowi przestrzennemu.

Tworzymy modele 3D na podstawie dokumentacji Klienta (skany 3D / rysunki techniczne / szkice i wymiary obiektu/ fotografie i wymiary obiektu), poprawiamy i przeprojektowujemy modele przekazane nam przez Klienta, oferujemy także renderowanie fotorealistyczne.

Nasze doświadczenie pozwala na stworzenie modelu zgodnie z potrzebami, z uwzględnieniem specyfiki druku 3D, a więc w taki sposób, aby osiągnąć jak najlepszą jakość i ekonomię wydruku.

Modele tworzymy metodami klasycznymi i parametrycznymi (w tym przy użyciu skryptowego opisu bryły – OpenSCAD) i zapisujemy je w większości popularnych formatów 3D / CAD.

Modelowanie parametryczne

Modelowanie klasyczne

Modelowanie klasyczne, renderowanie fotorealistyczne

 Ile kosztuje modelowanie 3D? Sprawdź cennik modelowania 3D.

Co robimy

Oferujemy usługę druku 3D, modelowania 3D i skanowania 3D. Drukujemy prototypy, pojedyncze sztuki, krótkie serie produktów oraz makiety, w tym architektoniczne.

Atuty firmy to wieloletnie doświadczenie specjalistów oraz solidne zaplecze techniczne. Pracujemy na polskich drukarkach 3D naszego autorskiego projektu – seria Golem. Posiadany park maszynowy zapewnia szeroki zakres dostępnych rozwiązań, od tanich wydruków o mniejszej precyzji, przez super wytrzymałe, do ultraprecyzyjnych o wysokim stopniu szczegółowości. Swoją ofertę kierujemy do Klientów biznesowych oraz osób prywatnych. Nasze usługi to gwarancja profesjonalizmu i wysokiej jakości. Każdego Klienta traktujemy indywidualnie, aby zapewnić optymalny rezultat realizacji zamówienia.

Zespół Drukarni Golem 3D tworzą ludzie z pasją. Stale poszerzamy swoją wiedzę w kwestiach technicznych oraz nowinek na rynku.

Zapoznaj się ze szczegółami naszej oferty.

Zastosowanie druku 3D

Istnieją co najmniej trzy powody, dla których warto skorzystać z druku 3D:

ilość – druk już od 1 sztuki,
koszt – świetny stosunek jakości do możliwości i ceny,
czas – krótki czas realizacji.

Druk 3D znajduje zastosowanie w szybkim prototypowaniu, czyli tworzeniu modeli koncepcyjnych, na bazie których tworzone są docelowe produkty lub ich elementy w innych technologiach przemysłowych. Daje możliwość sprawdzenia prawidłowości kształtu modeli pod względem funkcjonalności czy ergonomii.

Technika ta jest stosunkowo tanim rozwiązaniem w porównaniu do kosztów wytworzenia formy odlewniczej czy formy wtryskowej i uruchamiania produkcji seryjnej. Często też tańszym i szybszym niż ubytkowe metody CNC. Dlatego idealnie nadaje się do produkcji krótkich serii bądź pojedynczych sztuk.

Pozwala na wytworzenie obiektów spersonalizowanych, czyli dostosowanych do konkretnego odbiorcy, co masz szczególne znaczenie w kontekście ergonomii.

Umożliwia stworzenie w sposób szybki i stosunkowo niedrogi dowolnego elementu konstrukcji czy makiety budynku lub terenu, a wszystko to przy zachowaniu wysokiego poziomu precyzji i dokładności detali.

Druk 3D stanowi alternatywę dla tradycyjnych metod wytwarzania produktów, także tych o niepowtarzalnych, skomplikowanych kształtach, których wytworzenie metodami tradycyjnymi, np. obróbką skrawaniem jest nieekonomiczne, czasochłonne, kłopotliwe bądź  po prostu niemożliwe. Umożliwia puszczenie wodzy wyobraźni i kreowanie oryginalnych przedmiotów.

W połączeniu z usługą skanowania 3D lub modelowania 3D, druk 3D daje szerokie możliwości w zakresie wytwarzania części zamiennych, detali, elementów urządzeń. To co wymaga wymiany lub powielenia, a nie posiada dokumentacji technicznej z uwagi na swoje pochodzenie czy wiek, nie musi już być „brakującym ogniwem”.

W jakich dziedzinach stosowany jest druk 3D? Zobacz nasze wydruki 3D i przeczytaj o wybranych realizacjach prezentujących obszary zastosowania druku 3D.

Przeczytaj także: 10 praktycznych zastosowań druku 3D dla firm

Podjęliśmy wyzwanie

Ekipa Drukarni Golem 3D wraz z zaproszonymi gośćmi – pasjonatami i praktykami w dziedzinie druku 3D – po raz kolejny podjęła wyzwanie upowszechniania wiedzy na temat technologii wytwarzania i druku przestrzennego. Tym razem na szerszą niż dotychczas skalę.

Czytaj dalej Podjęliśmy wyzwanie