МБОУ «Лицей № 43»
(естественно-технический)
исследовательская работа
3D модель города будущего
Выполнил: ,
ученик 10 А класса
Проверил: , учитель исследовательского практикума
Саранск 2016 г.
Содержание.
Введение ……………………………………………………………………..................3
Теоретическая часть…………………………………………………………..4 1. Перечень источников информации по теме: «3d печать...........................4 2. Работа 3d принтера………………………………………………………....4 3. Примеры 3d моделей……………………………………………………….4 4. Использование 3d принтеров в медицине………………………………..5 Практическая часть…………………………………………………………..5 1.Создание 3D модели на компьютере……………………………………..6 2.Распечатка 3D модели кристалла карбида кремния на 3D принтере…..6 Вывод………………………………………………………………………….8Список литературы …………………………………………………………………....9
Введение.
Теоретическая часть.
Перечень источников информации по теме: «3d печать»
3D-печать или «аддитивное производство» – процесс создания цельных трехмерных объектов практически любой геометрической формы на основе цифровой модели. 3D-печать основана на концепции построения объекта последовательно наносимыми слоями, отображающими контуры модели. Фактически, 3D-печать является полной противоположностью таких традиционных методов механического производства и обработки, как фрезеровка или резка, где формирование облика изделия происходит за счет удаления лишнего материала. Хотя технология 3D-печати появилась еще в 80-х годах прошлого века, широкое коммерческое распространение 3D-принтеры получили только в начале 2010-х.
3D-печатные технологии используются для прототипирования и распределенного производства в архитектуре, строительстве, промышленном дизайне, автомобильной, аэрокосмической, военно-промышленной, инженерной и медицинской отраслях, биоинженерии (для создания искусственных тканей), производстве модной одежды и обуви, ювелирных изделий, в образовании, географических информационных системах, пищевой промышленности и многих других сферах. Согласно исследованиям, домашние 3D-принтеры с открытым исходным кодом позволят отыграть капитальные затраты на собственное приобретение за счет экономичности бытового производства предметов.[1]
Печать на 3d принтере— это построение реального объекта по созданному на компьютере образцу 3D модели. Затем цифровая трёхмерная модель сохраняется в формате STL-файла, после чего 3D принтер, на который выводится файл для печати, формирует реальное изделие.[2]
Сам процесс печати – это ряд повторяющихся циклов, связанных с созданием трёхмерных моделей, нанесением на рабочий стол (элеватор) принтера слоя расходных материалов, перемещением рабочего стола вниз на уровень готового слоя и удалением с поверхности стола отходов.
Циклы непрерывно следуют один за другим: на первый слой материала наносится следующий, элеватор снова опускается и так до тех пор, пока на рабочем столе не окажется готовое изделие.[3]
1.2 Работа 3d принтера
Применение трехмерной печати – это серьезная альтернатива традиционным методам прототипирования и мелкосерийному производству. Трёхмерный, или 3д-принтер, в отличие от обычного, который выводит двухмерные рисунки, фотографии и т. д. на бумагу, даёт возможность выводить объёмную информацию, то есть создавать трёхмерные физические объекты. На данный момент оборудование данного класса может работать с фотополимерными смолами, различными видами пластиковой нити, керамическим порошком и металлоглиной.[4]
1.3 Примеры 3d моделей
Сейчас 3D-принтинг очень популярен в женской моде, например: практически любые босоножки под заказ, сложная женская одежда изготавливаемая методом лазерного 3D-принтинга. Печать черепов, скелетов и объемных анатомических моделей — сейчас очень востребована в медицинско-образовательной сфере. Изготовления зрелищной фурнитуры и просто фантастических элементов интерьерного дизайна.1.4 Использование 3D-принтеров в медицине
Этот пункт я специально выделил отдельно. Дело в том, что, если с изготовлением различных изделий промышленность долгое время справлялась и без 3D-принтеров, то технологий, способных эффективно заменить биомедицинскую 3D-печать, просто не существует.
В настоящее время ведутся разработки в области создания искусственных органов и тканей тела, новых эффективных лекарств и лечения сложных болезней. Протезы и хирургические имплантаты, напечатанные на 3D-принтере — уже реальность.[6]
Новые технологии появляются сегодня, как грибы после дождя. Не так давно в повседневную жизнь большинства людей вошли принтера, а сегодня появились уже модели совершенно нового уровня. 3D-печать позволяет создавать не банальный текст на бумаге, а трехмерные объекты, параметры которых задаются самим человеком.[7]
Передовая область биотеха — органическая 3D-биопечатьотдельных органов и их составляющих, применяющиеся в трансплантологии, хирургии и научных целях. Например, сейчас очень востребована печать артерий
Военные, в особенности военные очень любят все передовые и дорогие игрушки! Например: Полевые 3D-принтеры на службе американской армии.[5]
Практическая часть.
2.1. Создание 3D модели на компьютере.
Для создания 3Dмодели на компьютере мы использовали программу Компас 3D, так как эта программа проста в освоении и находится в свободном доступе, в отличие от своих конкурентов.
КОМПАС-3D обеспечивает поддержку наиболее распространенных форматов 3D-моделей (STEP, ACIS, IGES, DWG, DXF), что позволяет организовывать эффективный обмен данными со смежными организациями и заказчиками, использующими любые CAD / CAM / CAE-системы в работе.
Рис. 1. Модель города, разработанная в компасе.
2.2. Распечатка 3D модели города на 3D принтере.
После того как модель кристалла была разработана в 3Dкомпасе, и переведена в формат Stl понятный для 3D принтера. К модели добавили опоры, для стойкости конструкции.
Рис. 2. Начальный этап распечатки.
Рис. 3. Опоры.
После того как принтер распечатал модель мы убрали опоры.
Вывод: хорошее программное обеспечение в совокупности с современными выводящими устройствами, такими как 3Dпринтер позволяет в кратчайшие сроки освоить основы 3D моделирования и создать наглядные 3Dмодели.
Литература.
