Применение аддитивных технологий при изготовлении прототипа «Памятник В.И. Ленину» г. Златоуст и модели «Сфинкса»

1.

Применение аддитивных технологий
при изготовлении прототипа
«Памятник В.И.Ленину» г. Златоуст и
модели «Сфинкса»
2024
Разработал:
Варфоломеев Е.С.
АТ-41

2.

Введение
Аддитивные технологии (Additive Manufacturing) —
метод создания трехмерных объектов, деталей или
вещей путем послойного добавления материала:
пластика, металла, бетона и, возможно, в будущем
— человеческой ткани. Такие трехмерные или 3Dобъекты создаются с помощью 3D-принтеров.
Название технологий произошло от английского
слова add — добавлять.

3.

Цель дипломной работы
1. Изучить историю развития 3D-технологий и их
основной вид.
2. Рассмотреть основные методы 3Dмоделирования в различных программах.
3. Сделать анализ возможностей применения 3D
моделирования и печати.
4. Разработать алгоритм создания 3D-модели в
программах Agisoft Metashape, Blender.
5. Создать 3D-модель продукта с использованием
выбранной технологии 3D-печати.

4.

История создания памятника
«В.И.Ленин»
Первый памятник Владимиру Ильичу Ленину в
Златоусте был сооружен 27 января 1924 года и
представлял собой деревянный обелиск пирамидальной
формы, установленный у входа в школу 2-й ступени
(ныне здание часового завода, улица Ленина, 2).
Обелиск был обтянут черным крепом и увит хвойными
гирляндами.

5.

Фотограмметрия
Фотограмметрическая обработка снимков имеет
следующие преимущества:
1) по снимкам объекта можно получить числовую
информацию о нём такой густоты, какой практически
невозможно достичь при непосредственных
промерах;
2) числовую и графическую информацию об объекте
можно получить, не вступая с ним в контакт, когда
объект недоступен для человека или находится в
среде, опасной для его жизни;
3) оператор-фотограмметрист находится в
благоприятных для человека кабинетных условиях.

6.

Фотограмметрия памятника В.И.Ленина

7.

Agisoft Metashape
Agisoft Metashape - это автономный программный
продукт, который выполняет фотограмметрическую
обработку цифровых изображений и генерирует
трехмерные пространственные данные для
использования в приложениях ГИС, документации по
культурному наследию и создании визуальных
эффектов, а также для косвенных измерений объектов
различного масштаба.

8.

Как работает Metashape
1. Первый этап называется выравнивание и представляет собой блочную
фототриангуляцию методом независимых связок.
2. На втором этапе Metashape выполняет построение поверхности: полигональной
3D модели или Цифровой модели местности.
3. На третьем этапе в Metashape доступно построение ортофотоплана

9.

Инструкция по работе в Agisoft
Metashape
1.Для загрузки набора фотографий:
2.Выберите пункт “Добавить фотографии” в меню Обработка
(или нажмите кнопку
3.“Добавить фотографии” на панели “Проект”);
4.В появившемся диалоговом окне выберите нужную папку с
фотографиями и укажите
5.конкретные файлы. Нажмите кнопку “Открыть”;
6.Выбранные фотографии появятся на панели “Проект”.

10.

Инструкция по работе в Agisoft
Metashape

11.

Готовая модель в Agisoft Metashape

12.

Изготовлении модели «Сфинкса»

13.

Изготовлении модели «Сфинкса»
1.Импортируем модель сфинкса, которую скачали из интернета.
2. Создаем куб через кнопку “Add – Mesh – Cube”
3. Подгоняем под угол разреза 90 градусов. В свойствах куба Rotation Z пишем 45 или
-45 градусов.

14.

Изготовлении модели «Сфинкса»

15.

Готовая модель сфинкса

16.

Покраска моделей сфинкса

17.

Постобработка памятика В.И.Ленин
Сегодня Blender – это
бесплатное программное
обеспечение с открытым
исходным кодом, в степени
его сообщества, а также 15
сотрудников, нанятыми
Blender Institute.

18.

Технические требования к
оборудованию для работы в Blender
Оборудование
Минимум
Рекомендуется
Стандартный
производственный
Процессор
64-разрядный
64-разрядный
64-разрядный
двухъядерный ЦП 2 ГГц четырехъядерный ЦП
восьмиъядерный
с поддержкой SSE2
более
Память
4 GB ОЗУ
Видеокарта
OpenGL
16 GB ОЗУ
3.3
OpenGL
совместимая карта с 1 более
ГБ видеопамяти
ЦП
или
32 GB ОЗУ или более
4
или
OpenGL 4 или более
новая высокие
совместимые
совместимая карта с 4 карты с 12 ГБ видеопамяти
ГБ видеопамяти

19.

Исправление памятика В.И.Ленин

20.

Подготовка к 3D печати
BiZon Prusa i3 Steel может печатать с очень
высокой точностью в 50 микрон, что ставит его
на один уровень по качеству печати с более
дорогостоящими аналогами. При печати такой
толщиной слоя модель получается
практически гладкой и видны мельчайшие
элементы изделия.

21.

Вид аддитивных технологий
SLA (Laser Stereolithography) – с помощью лазера
происходит послойное отвердевание жидкого
полимера.
Технология позволяет печатать прототипы или
конечные изделия с высоким разрешением:
гладкие, с мелкой детализацией. Процесс
заключается в фокусировке лазерного или УФизлучения на фотополимерной смоле, залитой в
специальную ванну 3D-принтера

22.

Подготовка 3D принтера к печати
Для качественного формирования детали из
филамента на рабочем столе 3D-принтера важно
обеспечить равномерное распределение массы по
поверхности. Оно возможно только при идеально
горизонтальном уровне и оптимальном зазоре между
столом и соплом головки. Если стол имеет не
выровненную поверхность, то зазор будет меняться
в разных рабочих зонах. Нарушится равномерность
подачи филамента, что приведет к дефектам и
деформации печатаемой детали.

23.

Подготовка 3D принтера к печати
1.Калибровочный щуп — тонкие пластины с точно известной толщиной. Можно
использовать полосу от листа офисной бумаги плотностью 125–165 г/м2
примерным размером 10 × 4 см.
2.Ключ и отвертку для регулировочных винтов в зависимости от их конструкции.
3.Металлическую (желательно латунную) щетку и х/б ткань для очистки сопла от
прилипшей массы.
4.Термостойкие перчатки, способные защитить руки при нагреве до 110–120
°С.
5.Шпатель, бритвенные лезвия для соскребания пластика с поверхности стола.
6.Мыло хозяйственное и х/б ткань для окончательной очистки от грязи и пыли.
7.Спирт изопреновый для полной очистки поверхности.

24.

Автокалибровка стола
1.В меню принтера выбирается «Калибровать стол».
2.Задействуется режим «Автопарковка».
3.Устанавливается высота спада и Z стола.
4.Нажимается кнопка «Начать», после чего начинается
движение стола.
5.Устанавливается зазор порядка 0,5 мм. Можно при
калибровке использовать щуп или лист бумаги.

25.

PrusaSlicer, настройка программы.

26.

Печать моделей
Преимущества PLA пластика
Экологичность: PLA является биоразлагаемым и
не загрязняет окружающую среду.
Прочность: PLA имеет высокую прочность на
разрыв и изгиб, что делает его идеальным для
создания прочных деталей.
Легкость обработки: PLA легко обрабатывается с
помощью различных инструментов, таких как
пилы, сверла и фрезы.

27.

Начало печати

28.

Готовая модель

29.

Расходные
материалы
Единица
измерения
Количество
используемого
материала
Стоимость за
единицу
Сумма
затрат, руб
Пластик PLA
2шт
2
1100руб/шт
2200
Аэрозольная
краска черного
грунта
2шт
2
344 руб/шт
688
Аэрозольная
краска золотого
цвета
2шт
2
286 руб/шт
572

30.

№
Наименование затрат
Сумма, руб
1
Страховые взносы в фонды
500р
2
Электроэнергия
483р
3
Материалы (пластик+краска)
3460р
Итого
4443р
п/п

31.

Заключение
3D-печать предоставляет уникальные возможности
для создания скульптур без ограничений в форме и
размере, делая процесс более быстрым,
экономичным и доступным. Освоение техники
работы с 3D-оборудованием и получение опыта
печати сложных объектов являются ключевыми
преимуществами. Постоянное развитие
технологий 3D-печати расширяет возможности
создания прототипов.

32.

Спасибо за внимание