2.5. 3D баспасы
НЕНІ ҮЙРЕНЕСІҢДЕР?
• Басып шығару үшін 3D моделін экспорттауды;
• 3D баспасын баптауды.
ТІРЕК СӨЗДЕР
3D басып шығару – 3D-печать – 3D printing
3D басып шығаруды баптау – Настройка 3D-печати – 3D printing setup
3D принтері – 3D-принтер – 3D printer
Соңғы жылдары көптеген білім беру ұйымдарының 3D модельдерді басып шығаруға арналған 3D баспа құрылғысын қолдануға
мүмкіндігі бар. 3D баспа құрылғысы – XXI ғасырдың басты жаңалықтарының бірі. Сендердің әрқайсысыларың 3D баспа құрылғысы туралы естіген боларсыңдар.
3D баспа деген не? Өнерде, техникада, ғылымда және күнделікті өмірде үшөлшемді баспа технологиясы қандай мүмкіндіктер береді?
Қазіргі уақытта 3D басып шығарудың мүмкіндіктері мен оны қолдану аясы жылдан жылға дамып келеді. Әсіресе, бұл технологияны тұрмыстық техникада, жиһаз жасауда, кино мен мультипликациялық индустрия саласында, сонымен қатар денсаулық саласында кеңінен қолдануда.
3D баспасында файлды басып шығару үшін келесі қадамдар негізге алынады:
1) нақты объектілерді цифрлық 3D модель түрінде құрастыру;
2) файлдарды 3MF немесе FBX үшөлшемдіформатында сақтау;
3) 3D баспасында 3D моделін басып шығару;
4) 3D баспасында нақты бұйымды қалыптастыру;
5) модельді баспаға беру.
Үшөлшемді баспа технологияларының арасындағы айырмашылық – бұйым қабаттарын салу тәсілінде.
2.5.1-сурет. Файлды сақтау
2.5.2-сурет. 3D баспа
3D моделінің бір бөлігін жасауда 3D технологиясы мен қолмен жасаудың айырмашылығын салыстыруға болады. 3D моделін қолмен жасаудың кемшіліктері – үлкен қаржылық шығындар, сондай-ақ бұйымды әзірлеу мерзімі бірнеше күннен айға дейін созылуы. 3D баспаның артықшылығы – сызбаларды құрастыру мен есептерді жүргізуде қол еңбегінің болмауы. Экрандағы барлық аймақтарда модельді көруге болады және оның кемшіліктерін оны жасау кезінде емес, үлгіні модельді әзірлеу кезінде де тікелей жоюға болады. Бұл ретте қолмен жұмыс істеуге тән мүмкіндіктер алынып тасталады. Өнімді жасаудың жоғары жылдамдығы мен қарапайымдығы, 3D технологиялармен бірге құны аз және шығармашылықпен жасалған дайын модельді қызықты етіп алуға дейінгіпроцесті қамтиды. 3D-баспаның файлдарын экспорттау үшін келесі әрекеттерді тізбектей орындаңдар.
3D баспа қатты объектілерді қабаттармен біртіндеп құру («өсіру») қағидасына негізделген (2.5.2-сурет).
Әрекеттерді орындау алгоритмі
1. Файлды таңдау. Файл > Print3D. Егер компьютерде операциялық жүйе Windows 8.1 операциялық жүйесінің нұсқасымен сәйкес келмесе, онда басып шығарудың мүмкін еместігі туралы хабарлама пайда болады. Дегенмен Сақтау командасын пайдаланып, файлға модельді 3D басып шығаруда сақтауға болады.
2. Property Manager программасының Print3D терезесінде файл сақталады.
3. Формат параметрін келесі нұсқалардан таңдау ұсынылады:
• STL (*.stl). Бұл ASCII немесе екілік форматтағы файлдар тек3D объектісі бетінің геометриясы өңделмеген, әрі құрылымсыз үшбұрышты бет ретінде сипаттайды.
• 3D Manufacturing (*.3MF). Бұл қосымша 3D форматындағы модельдерді басқа қосымшаларға, басқа платформаларға, қызметтер мен принтерлерге жіберуге мүмкіндік беретін қосымша өндіруге бағытталған файл форматы.
• Additive Manufacturing File (*.amf). Бұл XML негізіндегі файл.
AMF файлындағы 3D басып шығару объектілерінің түсі мен материалдарын, сонымен қатар модель геометриясын сақтау үшін экспорт опцияларын таңдауға мүмкіндік береді.
4. Файлды сақтау батырмасына басыңдар.
5. Сақтау (Сохранить как …) сақталатын файлдың орны мен атауын енгізіңдер. Үнсіздік бойынша файл модель орнында сақталады.
6. Параметрлер (Параметры) командасын таңдаңдар. .stl, .3mf и .amf параметр форматтары бірдей болғанымен, олардың бір-бірінен ерекшелік белгілері төменде сипатталған.
– 3MF форматы:
• Файлды сақтамас бұрын 3MF ақпаратын көру үшін Show 3MF ақпаратын таңдаңдар.
• Негізгі материалдарды экспортталатын файлға қосу үшін Материалдарды қосу параметрін таңдаңдар.
• Экспортталған файлдағы көріністерді қосу үшін Көріністерді қосу (Добавить изображение) таңдаңдар. Тек текстуралық көріністерді .3mf форматына экспорттауға болады.
– AMF форматы:
• Денеге немесе оның бөлшектеріне қолданылған материалдарды енгізу үшін Материалдарды қосу (Включить материалы) командасына басыңдар.
– STL форматы:
STL деректерінің шығуын оң кеңістікке аудармаңдар, сонда экспортталатын бөліктер Интернеттегі бастапқы нүктеге сәйкес орнын сақтайды. Жинақты және оның барлық құрастыру құрамдастарын бір .stl файлына сақтау үшін Сақтау командасын таңдаңдар.
• Сақтамас бұрын жинақтау құжатындағы кедергілерді тексеру үшін Check the Interferents таңдаңдар.
7. ОК батырмасына басыңдар.
8. Сақтау (Сохранить) батырмасына басыңдар.
Paint 3D-де жасалған модельді 3D баспада, сондай-ақ 3D баспаның веб-қызметі арқылы 3D-принтерде (онлайн-қызмет, модельді ақылы басып шығару) басып шығаруға болады (2.5.3-сурет)
2.5.3-сурет. Paint 3D редакторындағы 3D баспа
3D баспа – бұл цифрлық 3D модельден физикалық объектіні қабаттар бойынша жасау әдісін пайдаланатын перифериялық құрылғы.
3D баспа мынадай бөліктерден тұрады (2.5.4 а, ә-сурет):
1) корпус;
2) корпуста бекітілген бағыттауыштар;
3) бағыттауыш бойынша басу жылжытылады;
4) қадамдық қозғалтқыштар;
5) жұмыс үстелі (өнім осы жерде «өсіріледі»);
6) өнімді көбейту.
2.5.4 а, ә-сурет. 3D баспа құрылысы
3D баспада басу үшін катушкаға оралған пластикалық жіптерден жасалған шығын материалдары пайдаланылады (2.5.5-сурет). Шығын материалдарының әртүрлі типтері мен қасиеттері бар.
2.5.5-сурет. Шығын материалдары
3D баспамен жұмыс істеу принципі келесі алгоритм бойынша жүргізіледі: филамент (жіп) (1) баспа қалпақшасына – экструдерге
3D басып шығару үшін Repetier Host программалық құралын пайдалануға болады (2.5.7-сурет).
2.5.7-сурет. Repetier Host 3D баспаның программалық жабдықтамасы
Операциялық жүйеге сәйкес мына сілтеме бойынша https://www. repetier.com/download-now/ жүктеп, компьютерге орнатуға болады. Repetier Host интерфейсін игеру өте қарапайым. Модельді басып шығаруға жібергенге дейін модельді алдын ала қарауға, өлшемдерді көрсетуге және сәйкес келетін материал мен оның түсін және т.б. таңдауға болады.
Білу және түсіну
1. Тірек сөздерді орыс және ағылшын тілдерінде айтыңдар.
2. 3D басып шығару құрылғысы не үшін қолданылады?
3. 3D принтер файлын басып шығару үшін қандай қадамдар жасау керек?
4. 3D басып шығару қандай принципке негізделген?
5. 3D баспасының артықшылықтары мен кемшіліктері қандай?
6. Paint 3D моделін қалай басып шығаруға болады?
7. 3D принтердің құрамын атаңдар.
8. 3D принтердің жұмыс істеу принципін айтып беріңдер.
Қолдану. Талдау
9. Шағын жоба. Өздеріңе ұнайтын кез келген ғимараттың 3D моделін жасаңдар. Модельді жеке элементтерден,
жапсырмалардан, дайын үлгілерден жасауға болады.
10. 3D моделін жасағаннан кейін ұзақтығы 5 минуттан аспайтын бейнеролик түсіріңдер. Бейнероликте ғимарат, оның пайда болу
тарихы, негізгі сәулет элементтері, ғимарат моделін құру процесі және барлық жұмысты талдау туралы баяндаңдар.
Бағалау критерийлері
1) Материалды меңгеру сапасы – 15 ұпай.
2) 3D моделін жасау сапасы – 25 ұпай.
3) Бейнеролик сапасы – 15 ұпай.
4) Жұмыстың күрделілігі – 25 ұпай.
5) Ауызша қорғау сапасы – 10 ұпай.
6) Мұғалімнің ерекше пікірі – 10 ұпай.
Жинақтау. Бағалау
11. Практикалық кейс. Мұғалім сендерге жасалған 3D модельді қолданып, оны 3D принтерде басып шығару тапсырмасын береді. Егер 3D принтері мектепте, үйде, ата-аналарда жұмыста болмаса, онда модельді қалай басып шығаруға болады? Туындаған проблеманы қалай шешесіңдер? Тапсырманы шығармашылықпен шешуге тырысып көріңдер.
Ескерту.
Кейс – нақты шешімі жоқ тапсырмалар. Сендерден мәселе қою және оны шешу жолдарын анықтау немесе мәселе белгіленген кезде қиын жағдайдан шығу нұсқаларына жасау талап етіледі.
12. Paint 3D графикалық редакторының бөлімі бойынша ассоциограмма құрастырыңдар.
Ескерту.
Ассоциограмма – бұл зерттелетін бөлімге байланысты ассоциациялардың графикалық, сөздік бейнесі, оны 2.5.8-суреттен көруге болады.
2.5.8-сурет. «Көгөністер» ассоциограммасы
3D принтермен жұмыс істеу кезіндегі қауіпсіздік техникасы
2.5.9-сурет. 3D принтермен жұмыс істеу кезіндегі қауіпсіздік техникасы
Электрондық тапсырмалар