5.Труд 8 класс 05.12

1.

Труд (технология) 8 класс
Классификация 3D-принтеров

2.

Понятие «3D принтер»
3D принтер – устройство, предназначенное для
послойного создания физических объектов на
основе цифровой трехмерной модели. Этот
процесс называется аддитивным производством,
поскольку объект формируется путем добавления
материала слой за слоем, в отличие от
традиционных методов обработки материалов, где
материал удаляется.
3D принтер является мощным
инструментом современного
производства, способствующим развитию
инновационных решений и сокращению
затрат на разработку новых продуктов.

3.

Классификация 3D принтеров по конструкции
FDM/FFF
• Это наиболее распространенный тип 3D
принтеров, принцип работы заключается
в послойном нанесении расплавленного
материала (обычно пластика), материал
подается через экструдер, формируя
слои изделия. Такие принтеры
популярны благодаря простоте
эксплуатации и относительно низкой
стоимости.
SLA/DLP
• Эти технологии основаны на
полимеризации жидкого
фотополимерного состава с
использованием лазера (SLA) или
проекторов света (DLP). Области
применения включают создание
высокоточных моделей и прототипов,
стоматологию, ювелирное дело.

4.

Классификация 3D принтеров по конструкции
SLS/SLM
Binder Jetting
• Принтер формирует изделие путем
спекания порошкового материала
лазерным лучом. Применяется
преимущественно для металлических
изделий, однако возможно
использование также пластиков и
керамических материалов.
Преимуществом является высокая
прочность деталей.
• Технология основана на соединении
частиц порошка специальным
связующим веществом. Используется
преимущественно для производства
сложных форм и крупногабаритных
объектов.

5.

Классификация 3D принтеров по конструкции
Material jetting
• Представляет собой технологию
печати слоями, используя струйные
головки для нанесения тонкого слоя
смолы. Отличается высоким
качеством поверхности и
возможностью одновременного
использования нескольких
материалов разного цвета и
плотности.
Классификация 3D принтеров позволяет выбрать
оптимальную технологию и устройство, исходя из
конкретных потребностей и целей проекта.

6.

Классификация 3D принтеров по назначению
Профессиональные промышленные модели
Такие модели предназначены для
серийного производства
высококачественных деталей и
компонентов в машиностроении,
медицине, аэрокосмической
промышленности и
автомобилестроении. Отличаются
точностью, скоростью и
надежностью. Примеры
технологий: SLA, DLP, SLS,
Material jetting.

7.

Классификация 3D принтеров по назначению
Прототипирование и разработка
Эти устройства используются инженерами,
дизайнерами и архитекторами для быстрой
проверки концепций новых продуктов перед
переходом к массовому производству. Часто
применяются технологии FDM и SLA.

8.

Классификация 3D принтеров по назначению
Хобби и домашнее использование
Простые настольные модели, доступные большинству пользователей. Подходят для
личного творчества, изготовления мелких деталей, украшений и игрушек. Обычно
основаны на технологии FDM.

9.

Классификация 3D принтеров по назначению
Медицинские и биопринтеры
Специализированные принтеры,
предназначенные для печати тканей, органов и
имплантатов. Применяются в хирургии,
протезировании и регенеративной медицине.
Работают с биологическими тканями и
клеточными структурами.

10.

Классификация 3D принтеров по назначению
Архитектурные и строительные решения
Габаритные установки для строительства зданий,
мостов и элементов инфраструктуры методом
аддитивного производства строительных смесей.
Например, бетонные конструкции создаются
путем последовательного нанесения слоев бетона
или композитных материалов.

11.

Понятие «изготовление прототипов с
использованием технологического оборудования»
Изготовление прототипов с использованием технологического оборудования – это процесс
создания физической модели будущего изделия или компонента для оценки внешнего вида,
функциональности, эргономики и технических характеристик на ранних этапах разработки.
Этот этап важен для выявления недостатков конструкции, удобства использования и
соответствия заданным требованиям.
Использование специального оборудования
(такого как 3D принтеры, лазерные граверы,
фрезерные станки с ЧПУ и т.д.) существенно
ускоряет и облегчает процесс создания
прототипов, позволяя оперативно вносить
изменения и минимизировать риски на стадии
массового производства.

12.

Цели процесса по изготовлению прототипов с
использованием технологического оборудования
Оценка работоспособности концепции.
Тестирование эксплуатационных качеств.
Анализ эстетического восприятия.
Проверка эргономичности и удобства взаимодействия.
Выявление конструктивных ошибок и проблем
совместимости компонентов.
Такой подход позволяет снизить издержки на
разработку конечного продукта, сократить сроки
выхода на рынок и повысить
конкурентоспособность изделия.

13.

Использование 3D печати
3D печать является одним из самых популярных
методов создания трехмерных моделей благодаря
своей доступности и простоте эксплуатации. Она
позволяет быстро создавать точные копии
будущих изделий с возможностью изменения
дизайна прямо в процессе проектирования.
Процесс создания
Проектирование модели в CAD программе.
Экспорт файла в подходящий формат.
Настройка параметров печати на 3D принтере
(толщина слоя, температура сопла, скорость
подачи нити и т. д.).
Печать прототипа.

14.

Преимущества и недостатки 3D печати
Преимущества
Быстрая реализация идей.
Возможность экспериментов с дизайном.
Низкая стоимость и доступность сырья.
Недостатки
Ограничение прочности и точности готовых
изделий.
Длительное время печати крупных деталей.

15.

Применение лазерного гравировального станка
Лазерный гравер обеспечивает высокоточную
обработку материалов (акрил, дерево, пластик),
благодаря своим возможностям этот инструмент
идеально подходит для изготовления декоративных
элементов, логотипов, надписей и даже небольших
функциональных частей прототипов.
Процесс создания
Создание векторного чертежа в графическом редакторе.
Загрузка файлов в программу управления гравером.
Установка материала на рабочую поверхность.
Выполнение операции резки или гравировки.

16.

Преимущества и недостатки лазерного гравировального станка
Преимущества
Высокая точность обработки.
Быстрое создание двухмерных форм.
Возможности персонализации изделий.
Недостатки
Невозможность создания объемных деталей.
Необходимость дополнительной
механической обработки некоторых
поверхностей.

17.

Работа с фрезерными станками ЧПУ
Фрезерные станки позволяют обрабатывать
металлы, древесину, акрил и другие твердые
материалы. Они создают прототипы, точно
повторяющие размеры и формы
оригинальных изделий.
Процесс создания
Разработка твердотельной модели или
контура детали.
Преобразование геометрии в траектории
движения инструмента.
Выбор подходящего режущего инструмента
и настройка режимов резания.
Обработка заготовки.

18.

Преимущества и недостатки работы с фрезерными станками ЧПУ
Преимущества
Недостатки
Высокое качество обработки поверхности.
Совместимость с широким спектром
материалов.
Надежность готового продукта.
Сложность настройки и обслуживания
оборудования.
Высокие затраты на сырье и эксплуатацию.

19.

Заключение
Классификация 3D принтеров охватывает
широкий спектр технологий и областей
применения, начиная от домашних устройств и
заканчивая высокопроизводительными
решениями для крупных предприятий.
Каждый метод имеет свои особенности и
преимущества, выбор зависит от требований
конкретного проекта. Для простых прототипов
достаточно возможностей 3D печати, в то время
как для специализированных задач необходимы
специализированные средства, такие как
лазерные граверы или фрезерные станки. Важно
правильно оценить потребности проекта и
выбрать оптимальный способ реализации.