Автор работы: Пользователь скрыл имя, 22 Ноября 2012 в 09:33, творческая работа
Обоснование
Прототипирование всегда было весьма долгим и сложным процессом, сопровождаемым большим количеством ошибок. Современные темпы развития технологий требуют с высокой точностью, в кратчайшие сроки и с наименьшими затратами создавать реалистичные 3d модели, отвечающие различным запросам потребителей. Благодаря использованию трехмерной печати можно повысить качество работы с клиентами, демонстрируя полноценные прототипы продукции. Используется данная технология и в трехмерной рекламе. При этом возможно совместное использование двух- и трехмерной печати для повышения интереса потенциальных клиентов.
Цели и задачи
Целью проекта, является организация центра быстрого прототипирования, для обеспечения предприятий региона доступом к интегрированной среде быстрого прототипирования, для сокращения времени и затрат на разработку моделей. Кроме того, использование моделей для презентации продукции и услуг, позволит предприятиям повысить эффективность взаимодействия с клиентами и партнерами.
К задачам проекта относятся:
Анализ возможностей, реализуемых при использовании быстрого прототипирования.
Обзор существующих технологий быстрого прототипирования.
Выбор наиболее оптимальной технологии.
Обзор оборудования и программного обеспечения, необходимого для изготовления 3D-моделей.
Принцип работы 3D принтера Z corporation
Готовый прототип
Физические свойства прототипов близки к керамике, за исключением того что изделие не крошиться. Прототип без разрушений выдерживает высокие и низкие температуры, падения с высоты не более 50 см, воздействие бытовых химических веществ, воздействие солнечного излучения.
Метод селективного лазерного спекания имеет ряд существенных преимуществ:
Изделия, полученные методом селективного лазерного спекания, созданные по компьютерной трёхмерной модели, позволяют:
Согласно этой технологии модели создаются из порошковых материалов за счет эффекта спекания при помощи энергии лазерного луча. В данном случае, в отличие от SLA-процесса, лазерный луч является не источником света, а источником тепла. Попадая на тонкий слой порошка, лазерный луч спекает его частицы и формирует твердую массу, в соответствие с геометрией детали. В качестве материалов используются полиамид, полистирол, песок и порошки некоторых металлов. Существенным преимуществом SLS-процесса является отсутствие так называемых поддержек при построении модели. В процессах SLA и MJM при построении нависающих элементов детали используются специальные поддержки, предохраняющие свежепостроенные тонкие слои модели от обрушения. В SLS-процессе в таких поддержках нет необходимости, поскольку построение ведется в однородной массе порошка. После построения модель извлекается из массива порошка и очищается.
Наиболее популярным модельным материалом является порошковый полиамид. Он применяется для создания макетов, масштабных копий, функциональных моделей, т. е. моделей способных выполнить свою функцию, как деталь машины или устройства, например, детали облицовки салона автомобиля или декоративные элементы кузова. В некоторых случаях полиамид пригоден для исследовательских работ по определению конфигурации какой-нибудь ненагруженной детали, например, впускного трубопровода автомобильного двигателя. Этот материал также удобен для изготовления моделей с целью проверки собираемости сложного узла или для проведения испытаний изделия. Например, модель детали самолета или головка цилиндров ДВС, изготовленные из полиамида, могут быть использованы при проведении газодинамических исследований методами продувки.
Характеристики моделей 3D-плоттеров
ZPrinter 150 |
ZPrinter 650 |
ZPrinter 310 Plus | ||
Фотография |
|
|
| |
Скорость печати |
2-4 слоя в минуту |
2-4 слоя в минуту |
2-3 слоя в минуту | |
Объем печати, мм |
203х254х203 |
254x381x203 |
203х254х203 | |
Цветность |
24 бита |
24 бита |
Цвет материала | |
Цветность |
300x450 |
600 x 540 dpi (5 головок) |
300x450 | |
Толщина слоя, мм |
0,089-0,102 |
0,089-0,102 |
0,089-0,203 | |
Интерфейс |
Ethernet 10/100 |
TCP/IP 100/10 base T |
Ethernet 10/100 | |
Программное обеспечение |
DESIGNprint/ZPrint; импорт форматов 3DS, STL, VRML, PLY | |||
Габариты, см |
122х79х140 |
188x74x145 |
74х86х109 |
|
Вес, кг |
193 |
340 |
115 |
|
Питание |
110-240V, 7.5-15A | |||
Материалы |
Высокопрочные композитные материалы |
Конечным результатом реализации проекта является открытие центра быстрого прототипирования, который обеспечит инновационные предприятия города Армавира и близлежащих районов доступом к интегрированной среде «проектирование - подготовка производства - опытное производство» для сокращения времени и стоимости разработки новых изделий из полимерных материалов, металлов и композиционных материалов.
Стоимость необходимого оборудования
№ |
Наименование |
Стоимость |
Аппаратное обеспечение | ||
1 |
ПК универсальный |
25 тыс. руб. |
ПК 3D |
60 тыс. руб. | |
МФУ формата А3 Xerox WorkCentrr 5020 |
45 Тыс. руб. | |
3D- сканер ZCorp 600 |
320 тыс. руб. | |
3D-плоттер ZCorp 150 |
632, 133 тыс. руб. | |
3D-проектор BenQ MP 670 |
30 тыс. руб. | |
3D-манипулятор Space Navigator |
4,9 тыс. руб. | |
Комплект расходных материалов (180 тыс. см 3) |
88 тыс. руб. | |
Программное обеспечение | ||
Microsoft Office |
17 тыс. руб. | |
Антивирус Kaspersky |
1,2 тыс. руб. | |
ПО сопровождения |
5 тыс. руб. | |
ПО по 3D-моделированию (3D MAX) |
68 тыс. руб. | |
ИТОГО |
1 297,433 тыс. руб. |
Стоимость прототипирования
Стоимость выращивания 3D-модели, предоставленной заказчиком в одном из общепринятых форматов ( .zbd, .zpr, .stl, .wrl, .ply, .3ds, .gis или .sfx), зависит исключительно от ее объема. Цена одного кубического сантиметра - 40 руб., а минимальный объем заказа – 25 см3. При меньшем объеме стоимость прототипирования составит 1000 руб. Стоимость услуг по созданию компьютерной модели для последующей печати зависит от сложности изделия и будет рассчитываться персонально.
Сроки выполнения заказа
Создание небольших моделей в нашей компании осуществляется в течение одного дня. Более объемные 3D-модели выращиваются в несколько приемов, поэтому для их создания требуется больше времени.
Таким образом, при приобретении предлагаемого комплекта оборудования, возможно изготовление порядка 175 тыс. см 3 в месяц (при постоянной оптимальной загрузке оборудования), с учетом реальных условий производительность составит 75 тыс. см 3 в месяц (3 тыс. см 3 в день), что при предложенной цене реализации моделей прототипирования составляет 3 000 000 рублей (без учета стоимости доработки модели на компьютере).