Использование T-FLEX CAD для проектирования и 3D-печати на примере оборудования для автомоек
Алексей Плотников, инженер компании ЗАО «Топ Системы»
Компания «Центр прототипирования и дизайна МГТУ «МАМИ» занимается разработкой 3Dмоделей и созданием прототипов из пластика и фотополимеров. В своей работе для решения конструкторскотехнологических задач и 3Dмоделирования компания использует программный комплекс TFLEX CAD.
От заказчика VDAshop (vdashop.ru) поступила задача на проектирование 3Dмодели корпуса парового пистолета. Были известны ориентировочные габаритные размеры изделия, габаритные, присоединительные и посадочные размеры устройств, устанавливаемых внутрь корпуса.
В TFLEX CAD была создана 3Dмодель корпуса с использованием стандартных и сложных операций — по сечениям, по траектории, операций поверхностного моделирования, а также отдельные модели внутренних элементов (рис. 1 и 2).
Рис. 1. 3D-модель парового пистолета в сборе
Рис. 2. 3D-модель половины корпуса
Отдельные элементы модели корпусов сделаны с применением параметризации TFLEX CAD для более удобного управления размерами и подготовки окончательного варианта проекта.
Для подбора и установки крепежа использовалась библиотека стандартных изделий TFLEX CAD.
С помощью механизма управления разборкой была создана анимация разборки, которая позволила наглядно продемонстрировать собираемость изделия. Такая анимация легко может быть передана заказчику в виде PDFдокумента (рис. 3 и 4).
Рис. 3. Управление разборкой — создание сценария
Рис. 4. Сценарий разборки, выгруженный в 3D PDF
По результатам проверки 3Dмодели в нее был внесен ряд улучшений и корректировок, что позволило получить готовую к производству модель.
Конечно, изделие планировали получить методом литья в силиконовые формы (требовалась небольшая опытная партия). Для этого понадобился 3Dпрототип, который был изготовлен на фотополимерном оборудовании для 3Dпечати компании «Центр прототипирования и дизайна МГТУ «МАМИ» — при литье в силиконовые формы нужна гладкая поверхность, которую может обеспечить (без дополнительной доработки) фотополимерное оборудование (в данном случае — ProJet SD3500).
Рис. 5. Проверка модели корпуса на валидность
перед запуском команды Печать 3D
Рис. 6. Команда Печать 3D. Настройка
экспорта в STL
В TFLEX CAD была проведена проверка модели корпусов на валидность и выполнен экспорт в STL — для этого использовалась специальная команда Печать 3D (рис. 5 и 6).
Экспорт в STL позволяет выбрать формат файла — двоичный или ASCII — и удобно настроить качество сетки модели, что важно при 3Dпечати. Нужно отметить, что в процессе экспорта в STL сетка модели выгружается как есть (то есть так, как она отображается в 3Dсцене), поэтому дополнительной проверки файлов после экспорта не требует. Для подтверждения качества сетки открываем готовый STLфайл в программе netfabb — файл не содержит ошибок и готов к 3Dпечати (рис. 7).
Рис. 7. Проверка STL-файла в программе netfabb
Рис. 8. Прототип корпуса из фотополимера
для литья в силиконовые формы
Рис. 8. Прототип корпуса из фотополимера
для литья в силиконовые формы
Результаты 3Dпечати приведены на рис. 8. В дальнейшем напечатанные прототипы были использованы для изготовления силиконовых форм.
Для проверки собираемости корпус был распечатан на оборудовании компании PICASO 3D — Designer PRO 250 (персональный профессиональный принтер), что позволило оценить изделие на ранней стадии проектирования. Деталь выполнена из PLAпластика с водорастворимыми поддержками (PVAпластик). Использование принтера Designer PRO 250 в разы снижает стоимость изготовления прототипа по сравнению с профессиональным оборудованием, работающим по FDMтехнологии (рис. 9 и 10).
Рис. 9. Прототип корпуса из PLA-пластика на рабочем столе
Рис. 10. Прототип корпуса из PLA-пластика в сборе
В процессе работы в TFLEX CAD с целью создания фотореалистичной картинки для галереи проектов был использован механизм создания фотореалистичных изображений на основе Optix (рис. 11).
Рис. 11. Фотореалистичное изображение, выполненное в T-FLEX CAD
Кроме того, была создана онлайнгалерея 3Dмоделей на ресурсе sketchfab (используется экспорт в OBJформат, доступный в TFLEX CAD), куда была помещена спроектированная модель (https://sketchfab.com/models/8670610bbf8b4698af510d72f111b305) — рис. 12.
Рис. 12. 3D-модель, загруженная на ресурс sketchfab (экспорт в OBJ-формат из T-FLEX CAD)
В целом, TFLEX CAD был использован в качестве универсального средства как для проектирования, так и для презентационных целей и рекламы собственных проектов компании.
