3D-прототипирование

Быстрое создание прототипов с помощью 3D-принтеров: преимущества, виды изделий, технологии, этапы работы

27 февраля приглашаем на вебинар «3D‑диагностика и модернизация оборудования в 2025»

подробнее


3D-прототипирование — это процесс создания физического прототипа объекта на основе его цифровой модели путем послойной 3D-печати. Такая технология изготовления изделий через наращивание объекта слой за слоем и взаимодействие со специальным программным обеспечением называется аддитивной (Additive Manufacturing, от англ. additive — прибавляемый, послойный).

Заказать услугу

Сферы применения прототипирования 3D-моделей

Прототипирование

Перед тем как начать производство нового изделия, компании предварительно проводят тестирование технического образца. 3D-прототипирование способствует сокращению расходов и поэтому нашло применение во многих отраслях:

  • авиация
  • архитектура
  • космонавтика
  • машиностроение
  • судостроение
  • медицина (в основном хирургия и стоматология)
  • образование
  • производство предметов быта, игрушек, сувениров и т.д.
  • промышленность: литейное производство, металлургия и т.д.
  • реклама и event-маркетинг
  • сельское хозяйство
  • строительство
  • фармакология
  • ювелирная индустрия

Можно сказать, что 3D-прототипы могут использоваться практически во всех сферах человеческой жизнедеятельности. Технологии трехмерного прототипирования улучшаются, оборудование и программное обеспечение совершенствуется. Многие предприниматели, в том числе в сегменте малого бизнеса, приобретают 3D-принтеры, так как это менее трудоемко и экономически выгодно.

Какие бывают прототипы? Виды прототипов

Прототипы можно классифицировать по следующим параметрам.

  1. 1. По областям применения:
    • промышленные — прототипы деталей механизмов и оборудования;
    • товарные — производство продукции и ее упаковки;
    • демонстрационные — реклама, строительство, производство мебели и ювелирных украшений, архитектура и т.д.;
    • транспортные — создание моделей различных ТС;
    • медицинские и стоматологические — планирование хирургических операций, обучение, ортопедия.
  2. 2. По способу печати
    • ультрафиолетовое отверждение жидкого материала;
    • экструзия;
    • сплавление/спекание порошков;
    • струйное напыление.
  3. 3. По используемым материалам:
    • фотополимерная смола;
    • пластики в виде нитей (филаментов) и гранул;
    • полиамид и полистирол в виде порошка;
    • металл в виде порошка;
    • воск;
    • песок.

Создание прототипа

Технологии быстрого прототипирования (ТБП)

Раньше образец создавался вручную на основе 2D-чертежей. С появлением аддитивных технологий временные затраты сократились в разы и стало возможным быстро и качественно сделать прототип детали.

К основным технологиям создания 3D-прототипов относятся:

  • SLA (Laser Stereolithography) — лазерная стереолитография, послойное отвердевание жидкого фотополимера;
  • DLP/LCD (Digital Light Processing / Liquid Crystal Display) — стереолитографическая печать с использованием цифровых светодиодных проекторов / ЖК-экрана;
  • FDM (Fused deposition modeling) — послойное формирование из пластиковой нити;
  • SLS (Selective Laser Sintering) — селективное лазерное спекание пластиковых порошков;
  • MJM (MultiJet Modeling) — многоструйное 3D-моделирование;
  • SLM (Selective Laser Melting) — селективное лазерное плавление металлических порошков;
  • Binder Jetting — струйная печать связующим веществом на основе кварцевого песка или гипса);
  • CJP (ColorJet Printing) — полноцветная печать гипсовым порошком.

Прототип шестерни

Кейс TWIZE: функциональная модель шестерни, изготовленная на SLA-принтере ProtoFab

Этапы прототипирования 3D-моделей

  1. 1. Построение 3D-модели в специальном программном обеспечении.
  2. 2. Изготовление первого (чернового) 3D-прототипа.
  3. 3. Тестирование прототипа, корректировка цифровой модели.
  4. 4. Изготовление тестовой (пилотной) партии изделий посредством 3D‑печати.
  5. 5. Запуск полномасштабного производства.

Подробнее

Преимущества 3D‑прототипирования

Перед запуском в массовое производство с помощью прототипа и технического образца можно оценить различные характеристики будущего изделия (функциональность, прочность, внешний вид, эргономичность и т.д.)

Основные преимущества перед традиционными способами:

  • быстрота и качество исполнения;
  • экономия времени;
  • универсальность;
  • экономия материалов;
  • исключение ошибок, связанных с человеческим фактором.

Стоимость 3D‑прототипирования

Цена 3D‑печати рассчитывается индивидуально
Узнать больше
  • Опубликовано: 31 марта 2022
  • Обновлено: 06 февраля 2025