3D моделирането е технология с множество предимства в различни индустриални сфери, благодарение на която вече можем да се радваме на редица технологични постижения, които могат значително да улесняват ежедневието на всеки съвременен човек.
С появата си 3D моделирането направи революция в методите, по които се проектира, разработва и произвежда разнообразие от продукти в производствената индустрия.
Накратко, 3D принтирането (наречено още триизмерен печат или адитивно производство) е съвременна технология за изработка на триизмерен твърд предмет с определена форма чрез следване на цифров модел.
3D моделирането се нарича също и технология с отворен код за FDM принтиране –Fused Deposition Modeling.
Благодарение на тази технология се появяват 3D принтери, които могат да създават триизмерни обекти от различни видове многослойни материали от метал, бетон, пластмаса, пясък, а дори и хранителни продукти като шоколад.
Прогнозите са, че в бъдеще с 3D принтерите ще могат да се създават биологични тъкани и човешки органи. Поради своята иновативност и широкообхватност 3D принтирането стана любима технология за създаване на обекти както на любители, така и на професионалисти.
3D принтирането има широко приложение в различни индустрии. Като ефективен метод за създаване на обекти този вид технология се използва не само при изработката на прототипи, но и в производстводствената дейност на повечето сектори.
Пример за такива са следните няколко :
- строителството
- архитектурата
- медицината
- авиационната и военната индустрия
- автомобилната индустрия
- биотехнологиите
- модата и други
Процесът по ЗD принтиране се осъществява чрез нанасяне на последователни слоеве от материал, предназначен за 3D принтери. Целта е да се постигне желаните форма и размери на целевото изделие.
Казано по друг начин, 3D моделирането се извършва чрез нанасяне на материал на слоеве. Процесът по нанасяне се контролира чрез специален софтуер за 3D принтери.
Триизмерният печат значително се различава от традиционните производствени техники, при който за оформянето на дадено изделие се изисква отнемането на определено количество материал. Този процес е познат основно като рязане и струговане.
Ако искате да научите повече за тази иновативна технология, ще ви представим някои интересни факти за 3D принтирането.
Топ любопитни факти за 3D моделирането
Благодарение на развитието на 3D принтирането, 3D принтерите постепенно се внедряват в съвременния ни свят със своите разнообразни приложения.
Както някои от вас може би вече знаят, триизмерният печат работи на основата на цифрови технологии. Първият работещ триизмерен принтер е дело на Чък Хъл, който го създава през 1984 г.
След началото на 21 век се наблюдава повишение в продажбите на 3D принтери и впоследствие намаление на цените им.
В първите етапи на своето развитие технологията на 3D моделирането се прилага основно само в една ниша. Но впоследствие след като се популяризира, производителите осъзнават предимствата и възможностите за широко приложение, които 3D принтирането притежава. В резултат то се превръща в алтернативен производствен метод на традиционното производство.
В някои индустриални сфери 3D принтирането се е трансформирало от метод за изработка на прототипи до стандартна технология на производство, която е позната с името – директно цифрово производство (direct digital manufacturing).
ЗD принтирането намира най-голямо приложение в прототипирането, като според статистиките на него се пада около 70% от общия пазар.
Основно предимство на прототипирането е, че то позволява тестването на различни концепции и функционални обекти в самото начало на процеса на проектиране. По този начин се спестява нуждата от правене на промени в по-късен етап от процеса, което коства време и средства.
Следователно това предлага икономичност за компаниите производители, тъй като една от техните основни цели е постоянната разработка и пускането на нови продукти на пазара.
С помощта на прототипиране производителите могат да имат по-бърза производствена скорост, както и да постигнат по-кратък период на разработка.
Основни предимства на 3D моделирането
Висока производителност
Традиционно 3D моделирането се извършва с цел създаване на малко на брой изделия, но може да се приложи и в многосерийно производство. С него значително се улесняват производствените процеси.
С 3D принтирането може да се постигне висока скорост на производство, което е от предимство за производителите.
Качество
Важно предимство при 3D моделирането е фактът, че с него могат да се произвеждат висококачествени изделия, които се характеризират с подсилена и здрава структура, която е и едновременно олекотена.
Изделията, произведени чрез 3D моделиране се характеризират със здравина и устойчивост въпреки своето сравнително леко тегло.
Теглото на крайния продукт зависи главно от използваните материали при процеса на 3D принтиране. Създадените обекти посредством 3D принтер могат да бъдат с до 65% по-леки от подобните на тях обекти създадени чрез традиционни производствени технологии.
Но в същото време изделията произведени чрез 3D моделиране не отстъпват по здравина на тези произведени по традиционен начин.
Също така чрез 3D принтери можем да създадем персонализирани обекти или пък да работим над обекти, които са предварително асемблирани.
Устойчиво производство
Друго главно предимство на 3D принтирането е изграждането на устойчива производствена верига.
Реализиране на проекти със сложна структура
Още едно добро предимство на 3D моделирането е създаването на продукти със сложна форма и структура. Чрез 3D принтирането можем да създаваме сложни по структура обекти, които не предлагат рентабилност, ако се произвеждат чрез конвенционалните методи.
Това се дължи на факта, че 3D принтирането ни позволява да определяме количеството на подавания материал, а както и да извършваме контрол върху начина, по който се построява самия материал. Така ще можем да произведем обекти с по-голяма сложност.
Висока прецизност
Хардуерните технологии съпътстващи 3D моделирането, също претърпяват значителни промени след самото си създаване. Благодарение на въвеждането на нови хардуерни решения, 3D принтерите могат да създават по-големи по размери обекти, както и да осигуряват по-голяма прецизност при изработката.
Въпреки че с развитието на технологията за триизмерен печат скоростта на работа на 3D принтерите се повишава, качеството и прецизността на изработката не се нарушава и производствените разходите също не се увеличават допълнително.
По-малкото възможност за грешки при създаване на дадено изделие допринася за оптимизиране на производството. Това значи максимално намаляване на отпадните продукти от производствения процес и свеждане на финансовите загуби по време на производството до минимум.
Универсалност
3D моделирането в действителност предлага гъвкавост, когато става въпрос за изработка на обекти от различен тип. С негова помощ можем да създаваме широк спектър от предмети.
3D принтерите разполагат с функцията да създават обекти, които са коренно различни един от друг. При тях няма нужда от пренастройване и преоборудване при смяна на вида на изделието, което целим да произведем.
Те също така ни позволяват да извършваме моделиране на изделия непосредствено преди тяхното пласиране. Поради тази причина навлизането на 3D моделирането в производствената сфера ще внесе промени в съществуващите мрежи за доставка. Едни от тези мрежи са например дистрибуцията и складирането на търговски стоки.
По този начин се ускорява скоростта на производствените операции, тъй като се избягват прекъсванията в процеса и се спестяват едновременно време и средства.
Намалени производствени разходи
Една от основните причини 3D принтирането да бъде предпочитано пред традиционните производствени методи е постигането на по-малко разходи в производството. Това прави 3D принтирането икономичен производствен метод, който гарантира съответно по-изгодно производство.
Така 3D принтирането допринася и за промяна в икономиката на производството. При 3D моделирането се изискват по-малко труд, ресурси и по-малко нужда от преоборудване, в сравнение с конвенционалните производствени методи.
Кои технологии включва 3D моделирането
Обикновено технологиите, които включва са следните няколко :
- Моделиране чрез наслагване – FDM (Fused Deposition Modeling)
- Многоструйно принтиране – PolyJet
- Стереолитография – SLA (Stereolithography)
- Селективно лазерно синтероване – SLS (Selective Laser Sintering)
- Директно метално лазерно синтероване – DMLS (Direct Metal Laser Sintering)
FDM технологията на производство е най-разпространеният вид от всички. Тя има широко приложение в редица индустрии, една от които е автомобилостроенето.
FDM включва прототипиране, разработване на нови обекти, създаване на концептуални модели и се използва също и като стандартна производствена технология.
