Відмінності між версіями «3D друк - від теорії до практики»

Матеріал з Київський столичний університет імені Бориса Грінченки
Перейти до: навігація, пошук
 
(не показана одна проміжна версія 2 учасників)
Рядок 1: Рядок 1:
 
{{Шаблон:Tempus/Меню}}
 
{{Шаблон:Tempus/Меню}}
{{BOXRed|
+
{{Заняття_1_"3Д_принтери:_основні_поняття_та_види_друку"}}
WIDTH=100%| <!-- px, %... -->
+
{{Заняття 2 "3D друк як компонента STEAM-освіти"}}
FLOAT=none| <!-- right, left, none... -->
+
{{Заняття 3 "3D проектування та слайсінг моделі"}}
IMAGE=[[Image:Mcaticon.png|60px]]| <!-- Обов'язково вказуйте розмір для великих зображень! -->
+
{{Заняття 4 "Дефекти 3D друку та способи їх уникнення "}}
TITLESIZE=13pt| <!-- px, pt, em... -->
+
<disqus></disqus>
TITLE=3D принтери: основні поняття та види друку|
+
CONTENT=
+
'''3D-принтер''' - це спеціальний пристрій для виведення тривимірних даних.
+
==Особливості 3D-друку==
+
[[Файл:LeapfrogHS.jpg|350px|праворуч]]
+
 
+
'''3D друк''' - це виконання ряду повторюваних операцій (нанесення на робочий стіл установки тонкого шару витратних матеріалів)
+
 
+
Цикли друку безперервно слідують один за одним: на попередній шар матеріалів наноситься наступний шар
+
 
+
Технологія 3D-друку, також відома під назвою '''аддитивна технологія'''
+
 
+
==Застосування 3D-друку==
+
*Створення прототипів
+
*Швидке виробництво
+
*Дрібносерійне виробництво
+
*Навчальні моделі
+
*Медицина
+
*Реклама
+
 
+
==Технології 3D друку==
+
===Стереолітографія===
+
(Stereolithography — SL)
+
 
+
Під дією керованого комп'ютером ультрафіолетового випромінювання відбувається затвердіння шару завтовшки в декілька сотих міліметра, при цьому платформа з майбутньою деталлю опускається вниз і знову покривається рідиною.
+
 
+
Далі все повторюється й в результаті ультрафіолетовий промінь «малює» об'ємну фігуру.
+
 
+
===Селективне лазерне спікання===
+
(Selective Laser Sintering)
+
 
+
Суть полягає в пошаровому спіканні лазерним променем порошкового матеріалу.
+
 
+
По поверхні зони обробки, лазером спікається потрібний контур, далі насипається новий шар, розрівнюється, і процес повторюється.
+
 
+
===Моделювання плавленням===
+
[[Файл:3d-printing-in-manufacturing-fused-deposition-modeling.jpg|100px|безрамки|праворуч]]
+
(Fused Deposition Modeling — FDM)
+
 
+
Основною частиною принтера, що з'явився на ринку в 1991 р., є екструдована голівка.
+
 
+
У ній матеріал (ливарний віск або пластик, що надходять з котушок) нагрівається до температури плавлення і подається в зону друку. Головка переміщається по двох координатах, синтезуючи певний шар моделі.
+
 
+
===Пошарове формування об'ємних моделей з листового матеріалу===
+
(Laminated Object Manufacturing — LOM)
+
 
+
Листовий матеріал (папір, пластик, кераміка, композити або поліестер) розкроюється за заданому контуру за допомогою СО2-лазера (можна одночасно розкроювати більше одного аркуша, проте точність при цьому зменшується), а потім нагрівається валик, який здійснює склеювання шарів. При помилці в процесі синтезу об'ємного виробу частину шарів можна видалити.
+
 
+
===Струменева полімеризація===
+
(Polyjet and Ployjet Matrix)
+
 
+
Процес друку полягає в наступному. На площину побудови згідно з програмним алгоритмом наноситься рідкий фотополімер блоком друкуючих головок. Блок складається з 8 головок — це 768 сопел малого діаметра, що здатні продукувати біля 16 млн. крапель на хвилину. На друкуючій голівці розміщені дві ультрафіолетові (УФ) лампи, які замінюють лазер в SLA-установках. Після нанесення фотополімер полімеризується під дію УФ світла. Цим завершується побудова одного шару. Далі площину побудови зміщують на дуже малий рівень і головки створюють наступний шар.
+
 
+
 
+
===Програми створення 3D-моделей===
+
 
+
Для створення 3D-моделі використовуються '''САПР''' (системи автоматизованого проектування) або '''CAD''' (сomputer-aided design), що підтримують управління 3D-друком
+
 
+
*AutoCAD — одна з найбільш потужних і зручних систем автоматизованого 2D і 3D проектування і документування
+
 
+
*[http://kompas.ru/ КОМПАС-3D] — потужна система тривимірного проектування, що поєднує простоту освоєння і легкості роботи
+
 
+
*[https://www.blender.org/ Blender] — безкоштовний професійний пакет для створення тривимірної комп’ютерної графіки
+
 
+
*[http://www.sketchup.com/ SketchUp] - програма для моделювання відносно простих 3-х-вимірних об'єктів — будівель, меблів, інтер'єру
+
 
+
*[https://www.tinkercad.com/ Tinkercad] - онлайн програма, забезпечує створення 3D моделей в додатку, що працює в браузері і передачі їх на 3D-друк
+
 
+
*[http://shapeshifter.io/ Project Shapeshifter]
+
 
+
*[http://3dprinter.org.ua/online-3d-redaktor/ 3Д редактор]
+
 
+
*[http://leopoly.com/ Leopoly]
+
 
+
}}
+
 
+
{{BOX1|
+
WIDTH=100%| <!-- px, %... -->
+
FLOAT=none| <!-- right, left, none... -->
+
IMAGE=[[Image:Mcaticon_yell.png|60px]]| <!-- Обов'язково вказуйте розмір для великих зображень! -->
+
TITLESIZE=13pt| <!-- px, pt, em... -->
+
TITLE=Новинки 3D-друку|
+
CONTENT=
+
текст
+
 
+
текст
+
 
+
}}
+
{{BOX2|
+
WIDTH=100%| <!-- px, %... -->
+
FLOAT=none| <!-- right, left, none... -->
+
IMAGE=[[Image:Mcaticon.png|60px]]| <!-- Обов'язково вказуйте розмір для великих зображень! -->
+
TITLESIZE=13pt| <!-- px, pt, em... -->
+
TITLE=Правила друку|
+
CONTENT=
+
===Правила друку===
+
====Слайсінг====
+
'''Слайсер''' - програма для перетворення 3D моделі в керуючий код для 3D принтера.
+
 
+
Модель ріжеться по шарах. Кожен шар складається з периметра і / або заливки.
+
 
+
Модель може мати різний відсоток заповнення заливкою, також заливки може й не бути (пустотіла модель).
+
====Сітка====
+
Пересічні межі і ребра можуть привести до кумедних випадків слайсінгу.
+
 
+
Тому якщо модель складається з декількох об'єктів, то їх необхідно об’єднати в один.
+
 
+
Якщо сітка крива, то виправити її допоможе безкоштовний сервіс netfabb.azurewebsites.net.
+
 
+
====Плоска основа====
+
 
+
Плоска основа допоможе моделі краще триматися на столі принтера. Якщо модель відклеїться (цей процес називають деламінація), то порушиться геометрія підстави моделі, а це може призвести до зміщення моделі.
+
 
+
Якщо модель не має плоску основу або площа основи мала, то її друкують на рафті - надрукованій підкладці. Рафт псує поверхню моделі, з якою стикається. Тому при можливості краще обійтися без нього.
+
 
+
====Товщина стінок====
+
 
+
Стінки повинні бути рівними або товщі, ніж діаметр сопла. Інакше принтер просто не зможе їх надрукувати.
+
 
+
Товщина стінки залежить від того, скільки периметрів буде друкуватися.
+
 
+
Так при 3 периметрах і соплі 0,5mm товщина стінок повинна бути від 0.5, 1, 1.5, 2, 2.5, 3mm.
+
 
+
Тобто товщина стінки повинна бути кратна діаметру сопла якщо вона менше N * d, де N - кількість периметрів, d - діаметр сопла.
+
 
+
====Мінімум елементів, які не мають опори====
+
 
+
Для кожного елемента, який не мають опори необхідна підтримуюча конструкція - підтримка. Чим менше таких елементів, тим менше підтримок потрібно, тим менше потрібно витрачати матеріалу, часу друку.
+
 
+
Крім того підтримка псує поверхню, дотичну з нею.
+
 
+
Можна друкувати без підтримок стінок, які мають кут нахилу не більше 70 градусів.
+
 
+
}}
+

Поточна версія на 09:17, 6 червня 2016

Головна Словник Dictionary Словарь Создание эффективных электронных курсов Електронні курси з вбудованих систем Лабораторія з вбудованих систем 3D друк - від теорії до практики Навчальний посібник

Заняття 1 "3Д принтери: основні поняття та види друку"

Mcaticon.png
Опис

11 травня 2016 року студенти Київського університету імені Бориса Грінченка взяли участь в роботі експериментального гуртка «3D друк - від теорії до практики!», який ініційовано Наталією Вікторівною Морзе, проректором з інформатизації, навчально-наукової та управлінської діяльності, в рамках міжнародного проекту Tempus DesIRE для впровадження технології 3D друку в освітню діяльність університету. До проведення занять були залучені Лілія Варченко-Троценко, науковий співробітник НДЛ інформатизації освіти, Марія Гладун, викладач Циклової комісії економіко-математичних дисциплін і менеджменту Університетського коледжу, Анастасія Тютюнник, методист центру ІКТ-компетенцій НДЛ інформатизації освіти.

Під час заняття учасники дізналися про технології 3D друку, види 3D принтерів та сфери їх застосування. Студенти ознайомилися з основними поняттям 3D друку та сферами застосування адитивних технологій, розглянули особливості STL-формату, переглянули основні матеріали, які використовуються при “вирощуванні” 3D моделі та мали змогу на власні очі побачити процес друку.

Були присутні студенти Гуманітарного, Педагогічного інституту, Університетського коледжу та Інституту суспільства.

Gurtok-11-1.JPG Gurtok-11-2.JPG Gurtok-11-3.JPG Gurtok-11-4.JPG

Навчальні матеріали

Заняття 2 "3D друк як компонента STEAM-освіти"

Mcaticon.png
Опис

В Київському університеті імені Бориса Грінченка створені всі необхідні умови для вивчення моделювання, проектування та програмування вбудованих систем, прикладної математики – студенти різних спеціальностей можуть долучитись до розвитку нових науково-технічних ідей.

18 травня 2016 року грінченківці взяли участь в роботі майстер-класу «STEAM та Інтернет речей» в рамках Фестивалю науки для ознайомлення з інноваційними технологіями та обладнанням, що було отримано в рамках міжнародного проекту Tempus DesIRE, координатором якого, від Університету Грінченка, є Морзе Н. В., проректор з інформатизації, навчально-наукової та управлінської діяльності. Були присутні студенти та співробітники Гуманітарного інституту, Педагогічного інституту, Інституту суспільства, Інституту післядипломної педагогічної освіти, Університетського коледжу та НДЛ інформатизації освіти.

До організації та проведення заходу були залучені Буйницька Оксана Петрівна, завідувач НДЛ інформатизації освіти, Варченко-Троценко Лілія Олександрівна, науковий співробітник НДЛ інформатизації освіти, Гладун Марія Анатоліївна, викладач Циклової комісії економіко-математичних дисциплін і менеджменту Університетського коледжу, Тютюнник Анастасія Володимирівна, методист центру ІКТ-компетенцій НДЛ інформатизації освіти.

Під час заняття були розглянуті питання важливості STEM та STEAM освіти, яка передбачає мотивування до вивчення на практиці синергії науки, технологій, математики, інженерії та мистецтва. Учасники активно обговорювали питання впровадження в освіті вбудованих систем та Інтернету речей, як потреби сьогодення, мали можливість зосередити увагу на навичках успішного фахівця в сучасному суспільстві, що стрімко розвивається в напрямку інновацій.

Підвищений інтерес викликало питання використання 3D друку (в контексті поєднання сканування-проектування-друк), як складової STEAM освіти, робототехніка (LEGO, Flowcode Buggy) та використання її в освітньому процесі.

Всі обговорення та теоретичні матеріали були підкріплені практичними завданнями – написання першої програми для руху робота, принципи сканування 3D сканером людини та проектування тривимірної моделі.

Усі учасники переконались, що світ обертається навколо інновацій – нові ідеї, нові продукти, нові рішення існуючих проблем. Відмінною рисою сучасного суспільства є стрімкий розвиток IT-галузі, робототехніки, нанотехнологій, 3D друку та Інтернету речей, що викликає потребу у досвідчених фахівцях на світовій арені та хоча б основних навичок у кожного. Наука, технології, інженерія та математика є основою для інновацій. Розвиток STEM та STEAM освіти має вирішальне значення для розвитку суспільства.

Gurtok-18-1.JPG Gurtok-18-2.JPG Gurtok-18-3.JPG Gurtok-18-4.JPG

Навчальні матеріали

Заняття 3 "3D проектування та слайсінг"

Mcaticon.png
Опис

25 травня 2016 року студенти Київського університету імені Бориса Грінченка взяли участь в роботі експериментального гуртка «3D друк - від теорії до практики!», який ініційовано Наталією Вікторівною Морзе, проректором з інформатизації, навчально-наукової та управлінської діяльності, в рамках міжнародного проекту Tempus DesIRE для впровадження технології 3D друку в освітню діяльність університету. До проведення занять були залучені Лілія Варченко-Троценко, науковий співробітник НДЛ інформатизації освіти, Марія Гладун, викладач Циклової комісії економіко-математичних дисциплін і менеджменту Університетського коледжу, Анастасія Тютюнник, методист центру ІКТ-компетенцій НДЛ інформатизації освіти.

Під час заняття учасники дізналися про технології полігонального проектування та основні правила слайсінгу. Студенти ознайомилися з основними поняттями полігонального проектування, мали змогу спроектувати модель в STL-форматі. Разом зійснили слайсінг створеної моделі - встоновили заповнення моделі, підтримувачі та рафт, налаштували роботу правого та лівого екструдера 3D принтера

Були присутні студенти Гуманітарного, Педагогічного інституту, Університетського коледжу та Інституту суспільства.

Gurtok-25-05-4.JPG Gurtok-25-05-3.JPG Gurtok-25-05-1.JPG

Навчальні матеріали

Заняття 4 "Дефекти 3D друку та способи їх уникнення"

Mcaticon.png
Опис

1 червня 2016 року студенти Київського університету імені Бориса Грінченка взяли участь в роботі експериментального гуртка «3D друк - від теорії до практики!», який ініційовано Наталією Вікторівною Морзе, проректором з інформатизації, навчально-наукової та управлінської діяльності, в рамках міжнародного проекту Tempus DesIRE для впровадження технології 3D друку в освітню діяльність університету. До проведення занять були залучені Лілія Варченко-Троценко, науковий співробітник НДЛ інформатизації освіти, Марія Гладун, викладач Циклової комісії економіко-математичних дисциплін і менеджменту Університетського коледжу, Анастасія Тютюнник, методист центру ІКТ-компетенцій НДЛ інформатизації освіти.

Під час заняття учасники особливості 3D друку, принцип роботи 3D принтера, заміну філамента. Студенти ознайомилися основними дефектами які виникають при 3D друці та як їх уникнути.

Були присутні студенти Гуманітарного, Педагогічного інституту, Університетського коледжу та Інституту суспільства.

Gurtok-1-06-1.JPG Gurtok-1-06-2.JPG Gurtok-1-06-3.JPG Gurtok-1-06-4.JPG

Навчальні матеріали

blog comments powered by Disqus