Модель дома из акрила с использованием 3D-печати

Актуальность

Использование современных технологий 3D-моделирования и 3D-печати в целях быстрой визуализации концепта и быстрой сборки физического макета для презентационных и рекламных целей.

Цель

Создание трёхмерного макета дома из акрила для семьи из трёх-четырёх человек.

Задачи

1. Функциональность (универсальное использование деталей макета).
2. Эргономичность (удобное и комфортное расположение всех объектов в доме).
3. Использование современных технологий в производстве макета (при производстве макета использовались 3D-печать и лазерная резка).

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

• Компьютер с установленным программным обеспечением (Autodesk Inventor, CorelDraw, Blender 3D)
•  Лазерный станок GCC LaserPro Mercury III
• 3D-принтер MAESTRO

Описание

На начальном этапе авторы анализировали рынок недвижимости, подбирали подходящий дизайн загородных домов. Был проанализирован рынок недвижимости в различных странах, выделены основные типы загородных построек, описаны их преимущества и недостатки.

Затем авторы разработали эскизы дома. В программе Autodesk Inventor были разработаны чертежи-эскизы модели дома в масштабе 1:2 со схематичным размещением мебели внутри дома.

Следующим этапом была разработка сборной модели загородного дома.

С помощью программы Autodesk Inventor была смоделирована основная конструкция дома. Сборка состояла из 42 пластин с пазами для итоговой модели дома в программе.

Затем был изготовлен раскрой модели дома для печати.

С помощью программы CorelDraw была создана схема раскройки акрилового листа для резки на лазерном станке с ЧПУ. Создана управляющая программа для лазерного станка ЧПУ, проведена лазерная резка каркаса дома из акрила.

Поскольку акриловый материал имеет множество преимуществ, он широко используется во многих отраслях. Станок для лазерной резки из акрила – один из самых популярных станков лазерной резки и гравировки. Он может полностью раскрыть характеристики как акрилового материала, так и лазерной технологии.

Использовались акриловые листы форматом 300х400 мм. Лазерная резка проводилась на лазерном станке GCC LaserPro Mercury III.

На следующем этапе производилась сборка дома.

После лазерной резки детали модели соединялись вручную. Детали были разработаны таким образом, что могли скрепляться между собой без помощи дополнительных способов крепления (клея, шурупов и т. д.).

Затем были смоделированы все объекты интерьера. Модели были созданы в программах Blender 3D, Autodesk inventor.

На следующем этапе необходимо было создать управляющие программы для 3D-принтера. Для того чтобы создать управляющую программу на основе STL-файла модели, использовались слайсеры – универсальное название программ, выполняющих подобные задачи независимо от модели принтера и принципа его работы. Для создания управляющих программ использовался слайсер Cura. 

Затем производилась 3D-печать мебели.

Вся мебель была напечатана на 3D-принтерах MAESTRO методом послойного наплавления с использованием ABS-пластика. 

Метод послойного наплавления (FDM) – самый распространённый метод в образовательных учреждениях. Печатающая головка принтера движется по всем трём координатам относительно стола. Пластик проходит по трубке в печатающую головку, нагревается и плавится, а затем выдавливается на поверхность стола. При этом сама печатающая головка идёт по определённой траектории. Когда первый слой детали готов, пластик, из которого он состоит, уже остыл и затвердел, головка поднимается на высоту, равную высоте одного слоя печати, и начинает класть второй слой поверх первого. Слой за слоем получаем готовую деталь.

На следующем этапе авторы установили мебель, напечатанную на 3D-принтере.

Результаты работы/выводы

Воспроизведён точный макет двухэтажного дома в масштабе 1:30, соответствующего стандартам жилого здания.

Перспективы использования результатов работы

Данный проект можно улучшать, внедрять в развитие архитектурных строений.

Сотрудничество с вузом/учреждением при создании работы

«Инжинириум МГТУ им. Н.Э. Баумана»