ДИПЛОМНАЯ РАБОТА

Государственное бюджетное профессиональное образовательное
учреждение города Москвы
«Западный комплекс непрерывного образования»
ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ
Тема: «Использование аддитивных технологий для проектирования, печати и сборки головоломки»
15.02.09. Аддитивные технологии
Студент: Симашев К.Д.
Группа №: АДТ-4-19
Проект выполнен
_______ Руководитель дипломного проекта
___________________________/Клюнков А.А./
”____”___________ 2023 г.
Председатель ЦК____________________________/Клюнков А.А./
”____”___________ 2023 г.
Оценка __________________________
Москва, 2023 г.
СОДЕРЖАНИЕ
Введение ................................................................................................................... 3
Теоретическая часть .................................... Ошибка! Закладка не определена.
1.1 Аддитивные технологии и их составляющие. ..........Ошибка! Закладка не
определена.
1.2 Обзор программ, используемых в аддитивном производстве...................... 7
1.3 Технологии 3D-печати. ................................................................................... 14
Практическая часть . ............................................................................................. 26
2.1 Процесс моделирования. ................................................................................ 26
2.2 Подготовка к печати ....................................................................................... 33
2.3 3D-Печать. ........................................................................................................ 39
Экономическая часть ............................................................................................ 43
3. Экономическая часть ........................................................................................ 43
Техника безопасности…………………………………………………………...50
4. Техника безопасности………………………………………………………...50
Заключение. ........................................................................................................... 55
Используемые источники. .................................................................................... 56
Изм.
Лист
Разраб.
Провер.
Реценз
Н. Контр.
Утверд.
№ докум.
Симашев К.Д.
Подпись Дата
ЗКНО.15.02.09.016.001 ПЗ
«Использование аддитивных технологий
для проектирования, печати и сборки головоломки»
Лит.
Лист
Листов
2
56
__АДТ 4-19______
Введение
Новые современные задачи, которые у нас появляются заставляют проектировать все более сложные объекты в меньшие количества времени. Относительно недавно появились Аддитивные технологии, технологии 3D-сканирования и моделирования. Уже сейчас имеется большое количество организаций, которые стали использовать аддитивные технологии.
И это не удивительно так как у них имеются большие перспективы. Эти
технологии, на выполнения задач, в которых отводится гораздо меньше времени по сравнению с традиционными технологиями, позволяют значительно
улучить качество деталей и уменьшить затраты.
В скором времени специалисты по 3D моделированию будут очень востребованы повсеместно. В своей курсовой работе я хотел бы продемонстрировать эффективность данных технологий и передать свои знания, которые приобрел за годы обучения по специальности «Аддитивные технологии».
Цель работы: целью дипломной работы является проектирование, печать и сборка головоломки.
Задачи работы: смоделировать головоломку, подготовить к 3D-печати
и напечатать ее на 3D-принтере;
3
1. Теоретическая часть
1.1. Аддитивные технологии
Развитие промышленного производства в современном мире не может
обойтись без применения новых технологий. Их использование - не модный
тренд, а необходимость, так, как только так можно обеспечить выпуск относительно дешевой, качественной и надежной продукции. В ряде случаев новые
технологии могут внести существенные улучшения даже в традиционное производство. Именно это свойственно для так называемых аддитивных технологий.
Под аддитивными технологиями понимается процесс изготовления изделий на основе компьютерных 3D-моделей. Построение происходит послойно, постепенно, из-за чего часто такой процесс называют выращиванием.
Это обстоятельство существенно отличает аддитивные технологии от традиционных, которые подразумевали процесс, напоминающий работу скульптора, когда от заготовки отсекали лишний материал или изменяли ее геометрические параметры.
Использование аддитивных технологий радикально меняет сам процесс
производства, так как будущее изделие “выращивается” из расходного материала. При этому процедура построения может быть любой: сверху вниз или
снизу-вверх. Использование же различных по своим свойствам и составу материалов и соответствующих технологий позволяет получать модели с разными физическими характеристиками и возможностями.
Если попытаться отобразить процесс аддитивного производства, то получится примерно следующая схема. (На рисунке 1 представлен процесс аддитивного производства.)
4
Рисунок 1. Процесс аддитивного производства.
Полимерные материалы стали первым видом расходника, с которым могло работать первое поколение аддитивных систем. Но со временем новые технологии позволили применять в 3D-принтерах широкую гамму различных материалов: инженерных пластиков, композитных порошков, металлы и сплавы, керамику и песок. Появление новых технологий и материалов позволило расширить и сферы применения аддитивных технологий. Сегодня их применение
можно увидеть в аэрокосмической и автомобильной промышленности, электронике и медицине, науке и образовании, а также многих других сферах.
Преимущества аддитивных технологий:

Уникальные характеристики получаемой продукции. Послойное выращивание позволяет получить изделие с улучшенными свойствами. В качестве примера можно привести изделия, которые получают на металлических принтерах. По своим характеристикам и качеству такие детали оказались намного лучше, чем их аналоги, создаваемые по традиционным технологиям: литья или обработки.

Значительная экономия расходных материалов и низкая себестоимость. Традиционные методы производства часто очень затратные, а потери расходных материалов могут достигать 80% и даже больше. В отличие
от традиционных технологий аддитивные намного более экономичны, так
5
как программное обеспечение оборудования точно рассчитывает количество потребляемых материалов.

Аддитивные технологии позволяют выпускать изделия со сложной
геометрией. Традиционные методы, например, литье или штамповка, не
позволяют изготавливать очень сложные с точки зрения геометрии изделия. Если нужно получить детали для систем охлаждения с сетчатой конструкцией, то традиционными способами этого не добиться. Зато промышленные принтеры позволяют выращивать модели практически любой степени сложности.

Мобильное производство и быстрый обмен данных. Аддитивные технологии используют компьютерные модели будущих изделий, которые
можно за короткое время передать не только в разработку, но и переслать
коллегам на другом конце мира. Это не требует наличия традиционных чертежей, габаритных моделей и т.п. Производство можно запускать в самые
короткие сроки. На рисунке 2 представлены основные различия между традиционным и аддитивным производством.
Рисунок 2. Основные различия между традиционным и аддитивным
производством.
6
Для печати на 3D принтере могут использоваться различные материалы. Самым распространенным является пластик. На рисунке 3 представлен
печать протеза на 3D-принтере:
Рисунок 3. Печать протеза на 3D-принтере
3D-печать металлом стремительно набирает популярность. Данный вид
технологий активно используется в машиностроение, авиастроение и др.
Это не удивляет: каждый металлический материал имеет высокую
прочность и долговечность. На рисунке 4 представлена 3D-печать металлом в
области машиностроения:
Рисунок 4. 3D-печать металлом
7
1.2 Обзор программ, используемых в аддитивном производстве.
Ultimaker Cura
Cura — это слайсер 3D-моделей с открытым исходным кодом для FDM 3Dпринтеров. Он был создан Дэвидом Брэмом, который позже работал в
Ultimaker, компании по производству 3D-принтеров. Разработка размещена на
GitHub.
Ultimaker Cura используют более миллиона пользователей по всему миру и обрабатывают 1,4 миллиона заданий на печать в неделю.
После обширного бета-тестирования недавно была выпущена последняя версия программы, в которую, по словам Ultimaker, были внесены самые значительные улучшения. В частности, механизм нарезки теперь намного лучше автоматически регулирует ширину линии, чтобы добиться более качественного
и плотного заполнения стенок печатной модели.
Cura поддерживает форматы файлов STL, 3MF и OBJ.
Cura обладает обширным инструментарием, а за счет того, что сообщество может создавать и внедрять сторонние плагины, постоянно держится в топе популярных слайсеров.
Ultimaker предлагает различные платные варианты в дополнение к бесплатной
версии Cura. Цена варьируется в зависимости от количества принтеров, которые вы подключаете, и от того, сколько дополнительных возможностей вам
необходимо. (На рисунке 5 представлена программа Cura.)
8
Рисунок 5. Программа Cura.
Преимущества:
Он подходит как для новичков, так и для экспертов. Как новичок, вы увидите
только самые важные настройки. Для экспертов есть более 400 настроек, с которыми можно возиться в экспертном режиме. И со всеми этими настройками
можно работать без проблем, поскольку пользовательский интерфейс быстрый и понятный. (На рисунке 6 представлен интерфейс программы Cura.)
Рисунок 6. Интерфейс программы Cura.
Недостатки:
Существует очень мало причин, по которым вам не стоит выбирать Cura. Если
вы хотите придираться, то оценки времени печати иногда не соответствуют
действительности примерно на 10-20 процентов. В остальном никаких нареканий.
9
-печати.
-странице Cura.
: бесплатно, Профессиональный $50/месяц, Превосходство $1,000/месяц
ОС: Windows, Mac, Linux.
Simplify3D
Если вам нужен слайсер, используйте Cura. Если в Cura нет того, что вам
нужно, используйте Simplify3D. Хотя с этим могут многие поспорить, так как
по популярности Simplify3D очень упорно бодается с Cura. На рисунке 7
представлена программа Simplify3D.
Рисунок 7. Программа Simplify3D.
В программе можно быстро отредактировать 3D-модель. Настройки можно
удобно задавать хоть для каждого слоя, менять температуру, поток, скорость,
обдув, изменять gcode и многое другое.
Этот слайсер поддерживает большинство доступных 3D-принтеров, более
того, вы можете загрузить и импортировать более 100 профилей 3D-принтеров, которых не найдете в программе по умолчанию. Если вашей модели нет в
10
списке возможных для добавления профилей, то добавить профиль самостоятельно довольно просто.
Simplify3D быстрый, удобный и мощный инструмент для любых манипуляций
с 3D моделью перед печатью. На рисунке 8 представлен интерфейс программы
Simplify3D.
Рисунок 8. Интерфейс программы Simplify3D.
Имеется масса настроек, с которыми вы можете возиться: Экструдеры, управление слоями, различные методы заполнения, а также настройки температуры
и охлаждения. Можно редактировать даже необработанный G-ко и скрипты.
Преимущество:
Simplify 3D поможет вам получить то качество, которое вы всегда искали. И
хотя эта программа предлагает огромное количество опций, вы не будете чувствовать себя перегруженным, используя ее. Кроме того, качество обучающей
документации превосходно.
11
Недостатки:
Единственный минус — это цена программы. С другой стороны, заплатить за
неё придется только один раз, в то время как другие платные слайсеры, да и в
целом все больше софта, используют модель подписки.
сере. Хотя у вас должен быть некоторый опыт работы с 3D-принтерами. Новичкам лучше начать с Cura, а затем перейти к Simplify3D после изучения основных принципов.
ОС: Windows,Mac
PrusaSlicer
PrusaSlicer берет свое начало в программе Slic3r, и до середины 2019 года он
был известен как "Slic3r Prusa Edition". Обладая огромным количеством дополнительных функций и более чем достаточным количеством настроек, с
которыми может поиграть любой желающий, этот слайсер подходит как для
FDM, так и для SLA/DLP 3D-принтеров - один из немногих в своем роде.
Кроме того, он полностью с открытым исходным кодом, что позволяет продвинутым программистам создавать свои собственные модификации и адаптировать его с новыми функциями.
PrusaSlicer имеет три пользовательских режима и идеально подходит для всех:
новички видят только самые базовые настройки, а опытные пользователи могут настроить свои модели до мелочей. Благодаря переработанному пользовательскому интерфейсу PrusaSlicer прост в навигации и предоставляет такие
12
удобные дополнительные возможности, как возможность ремонта моделей через онлайн-сервисы Netfabb, пользовательские поддержки или страшно точное
расчетное время печати (особенно на собственных принтерах Prusa).
PrusaSlicer также имеет огромное сообщество пользователей и получает постоянные обновления и поддержку от разработчиков из Prusa Research.
Преимущества:
Многое можно настраивать и дорабатывать для совершенствования моделей.
Например, этот слайсер показывает, сколько времени займет каждая деталь
модели, вроде, заполнения и периметра. Так вы сможете понять, что именно
нужно исправить, если вы пытаетесь быстро изготовить деталь.
Недостатки:
Мы не можем найти ничего, на что можно было бы пожаловаться.
владельцев устройств Prusa и всех, у кого есть принтер,
включенный в постоянно расширяющийся список профилей слайсера, а
также для продвинутых пользователей, которые хотят иметь возможность
просматривать и изменять все возможные детали печати.
ожно получить? На сайте компании Prusa.
ОС: Windows,Mac,Linux
13
1.3 Технологии 3D-печати.
Современные технологии не стоят на месте и вот уже сейчас в нашем обыденном мире крепко закрепилось такое понятие как 3D печать. Вообще сама
3D печать была придумана компанией Charles Hull и появилась еще в 1984г.
Сейчас же технология 3D печати стала настолько популярной и обширной,
что выполнение задачи по созданию какой-то детали или модели может быть
реально воплощена в жизнь не только на крупном предприятии, но и у вас
дома.
Сама технология 3D печати – это последовательное выполнение действий,
которые приведут к созданию изделия, а именно:
создается 3D модель на компьютере с использованием специальных программ для 3D моделирования, она может быть создана на основе чертежей или при помощи 3D сканера
созданную модель необходимо сохранить в формат STL-файла.
После STL-файл загружается в еще одну программу слайсер, где и формируются слои печати и настраиваются остальные настройки
сохраняем в формате gcode-файла (примечание некоторые принтеры поддерживают свои код-форматы)
дний этап — это создание изделия на 3D принтер по загруженному
в него gcode-файлу Технология печати на всех 3D принтерах почти одинаковая.
Процесс печати происходит по принципу нанесения (разогретого материала до полужидкого состояния) материала на первый - нижний слой, а потом
экструдер совершая циклические движения (по созданным на компьютере
путям) по направляющим слой за слоем формирует изделие, каждый последующий слой накладывается на предыдущий.
ВИДЫ 3D ПЕЧАТИ.
14
Печать наплавлением Fused deposition modeling (FDM)
Технология аддитивного производства, которая сейчас наиболее широко и активно используется при создании трехмерных моделей.
Даёт возможность создавать не только модели, но и конечные детали
из стандартных, конструкционных и высокоэффективных термопластиков. На рисунке 9 представлена Печать наплавлением Fused deposition
modeling (FDM).
Рисунок 9. Печать наплавлением Fused deposition modeling (FDM).
Это единственная технология, использующая термопластики производственного класса, обеспечивающие не имеющие аналогов по механическим, термическим и химическим свойства деталей.
Так же при такой технологии печати возможно применение растворимых
вспомогательных материалов, позволяющих создавать сложные многоуровневые формы, отверстия и сильно нависающие элементы, которые было бы
проблематично получить обычными методами. На рисунке 10 представлен
3D-принтер Prusa.
15
Рисунок 10. 3D-принтер Prusa.
Преимущества технологии:
износостойкие изделия;
стоимость материалов;
возможности пост-обработки.
Недостатки:
разрешающая способность как по горизонтали, так и по вертикали;
с фиксацией модели на рабочем столе;
нависающих элементов требуется создание поддерживающих структур, которые впоследствии приходится удалять;
скорость работы.
16
Селективное лазерное спекание (SLS)
Метод аддитивного производства. Технология использует лазер высокой
мощности для спекания небольших частиц пластика, керамики, стекольной муки или металла в трехмерную структуру.
Главной особенностью этой технологии является применение порошков,
состоящих из частиц металла, покрытых полимером. После процесса спекания деталь помещается в высокотемпературную печь, где пластик выгорает, а его место занимает легкоплавкая бронза. На рисунке 11 представлено Селективное лазерное спекание (SLS).
Рисунок 11. Селективное лазерное спекание (SLS).
Функционирование таких SLS-принтеров невозможно в домашних
условиях, потому что они имеют большие размеры и высокую стоимость из-за того, что процесс спекания детали проходит в вакуумной
или инертной среде. На рисунке 12 представлен 3D-принтер по металлу.
17
Рисунок 12. 3D-принтер по метталу.
Преимущества технологии:
необходимости в материалах поддержки. Деталь погружена в
порошок, который и выполняет функцию поддержки нависающих деталей;
выбор материалов, включая металлы;
скорость печати (до 35 мм/час).
Недостатки:
структура моделей, требующая дальнейшей обработки;
время подготовки принтера к работе (нагрев и стабилизация температуры);
печати металлом в домашних условиях.
18
Цифровая обработка светом (DLP)
Метод аддитивного производства, вариант стереолитографической 3D-печати. Метод основан на использовании фотополимерных смол, затвердевающих при облучении ультрафиолетовым светом. Однако Альтернативный метод использует цифровые светодиодные проекторы (DLP), позволяя снижать себестоимость устройств. На рисунке 13 представлена Цифровая обработка светом (DLP).
Рисунок 13. Цифровая обработка светом (DLP).
В отличие от лазерных установок, сканирующих поверхность материала одним или несколькими лазерными головками, DLP принтеры проецируют
изображение целого слоя до затвердевания полимерной смолы, после чего
наносится новый слой материала и проецируется изображение нового слоя
цифровой модели.
Такие принтеры применяются в стоматологии, ювелирной промышленности,
машиностроении, а также в дизайне и производстве сувениров.
Преимущества технологии:
точность печати при минимальной толщине слоя;
различных материалов от твердых пластиков до резины;
19
стоимость расходных материалов.
Недостатки:
одним цветов, но ограничений палитры не существует;
скорость печати.
Спекание металлического порошка (EBM)
Технология использует электронно-лучевую плавку для создания трехмерных объектов. Для послойного наплавления высокоточных деталей
был разработан специальный материал — металлоглина (металлический порошок). Данный материал изготавливается из смеси органического клея, металлической стружки и воды.
На сегодняшний день продаются только промышленные принтеры. Их
профильное направление — в авиакосмической, оборонной и автомобильной сфере, в медицине для создания протезов и имплантатов.
Преимущества технологии:
Высокое качество печати;
прорисовка мелких деталей;
импульсы вместо лазерного луча;
скорость печати;
, полученные по данной технологии, обладают лучшей микроструктурой чем такие же, изготовленные методом литья;
Возможность производства сразу нескольких изделий.
Недостатки:
данный момент электронно-лучевая плавка ограничена точностью 0,2
мм, из-за размера электронного пучка, который составляет 0,2-1,0 мм. Это
приводит к небольшой шероховатости готовых изделий.
20
PolyJet
На рисунке 14 представлена технология 3D-печати, основанная на послойном
отверждении жидкого фотополимерного материала под воздействием ультрафиолетового излучения.
Рисунок 14. Технология 3D-печати, основанная на послойном отверждении
жидкого фотополимерного материала под воздействием ультрафиолетового
излучения.
Используется в 3D-принтерах серии Objet.
Печатающий блок 3D-принтера тонкими слоями (16/30 мкм) распыляет материал модели и материал поддержки, согласно данным математической 3Dмодели. Каждый слой полимеризуется светом ультрафиолетовой лампы сразу
же после нанесения. В итоге получается объект, не требующий какой-либо
дополнительной обработки поверхности. Модель, отпечатанную по технологии PolyJet, можно использовать сразу же после завершения процесса печати,
такие модели обладают различными свойствами - в зависимости от используемого материала. Материалы различаются между собой по механическим,
термическим, электрическим и химическим характеристикам.
Преимущества технологии:
поверхность готовых изделий;
21
физические и механические свойства прототипов (включая стабильность геометрических размеров);
обработки поверхности (склейка, покраска и т.п.).
Недостатки:
удельная себестоимость 3D печати.
Лазерная стереолитография (SLA)
На рисунке 15 представлена схема лазерного принтера.
Рисунок 15. Схема лазерного принтера.
Технология позволяет наиболее быстрое построение объектов. Она основана
на послойном отверждении жидкого материала под действием луча лазера.
Рабочий стол (элеватор) находится в ёмкости с фотополимером. После прохождения через полимер лазерного луча и отвердения слоя рабочая поверхность стола смещается вниз. На рисунке 15 представлена схема лазерного
принтера.
В емкость с жидким фотополимером помещается сетчатая платформа, на которой будет происходить выращивание прототипа. Изначально платформа
устанавливается на такой глубине, чтобы ее покрывал тончайший слой веще22
ства, толщиной всего 0.05-0.13 мм — по сути это и есть толщина слоя в лазерной стереолитографии. Далее включается лазер, воздействующий на те
участки полимера, которые соответствуют стенкам заданного объекта, вызывая их затвердевание. После этого вся платформа погружается ровно на один
слой, то есть на глубину 0.05-0.13 мм. По завершению построения объект погружают в ванну со специальным составом для удаления лишних элементов
и полной очистки. И, наконец, финальное облучение светом для окончательного отвердевания.
Преимущества технологии:
моделей любой сложности (тонкостенные детали, мелкие детали);
обработка изготовленного прототипа;
точность построения и высокое качество поверхности;
процент расходного материала на поддержку;
уровень шума производства деталей.
Недостатки:
под действием атмосферной влаги;
механически отделять стержневидную поддержку от созданных прототипов;
в процессе окончательной UV засветки. Выращенную деталь необходимо промыть, после чего поместить в ультрафиолетовую камеру
для окончательного отверждения.
23
Лазерная плавка- SLM или Selective laser melting
Инновационная технология производства сложных изделий посредством
лазерного плавления металлического порошка по математическим CADмоделям. С помощью SLM создают как точные металлические детали для
работы в составе узлов и агрегатов, так и неразборные конструкции, меняющие геометрию в процессе эксплуатации. На рисунке 16 представлена
схема лазерной плавки- SLM или Selective laser melting.
Рисунок 16. схема лазерной плавки- SLM или Selective laser melting.
Производственный цикл состоит из нанесения тонкого слоя порошка на рабочую поверхность – как правило, металлический стол, способный передвигаться в вертикальном направлении. Процесс печати протекает в рабочей камере, заполняемой инертными газами (например, аргоном). Отсутствие кислорода позволяет избегать оксидации расходного материала, что делает возможной печать такими материалами, как титан. Каждый слой модели сплавляется, повторяя контуры слоев цифровой модели. Плавка производится с помощью лазерного луча, направляемого по осям X и Y двумя зеркалами с высокой скоростью отклонения. Мощность лазерного излучателя достаточно
высока для плавки частиц порошка в гомогенный материал.
24
Преимущества технологии:
изделий со сложной геометрией, с внутренними полостями
и каналами конформного охлаждения;
построения сложных изделий без изготовления дорогостоящей оснастки;
материала при производстве;
безотходный процесс.
Недостатки:
установки и работы дома;
вредного газа.
25
2. Практическая часть
2.1 Разработка концепта
Построение своего проекта производилось в программе Geomagic Dicagn X.
На рисунке 17 представлен перенос детали в программу Geomagic Dicagn X.
Рисунок 17. перенос детали в программу Geomagic Dicagn X.
После того как закидываем Stl модель в программу необходимо произвести
выравнивание. Воспользуемся функцией «интерактивное выравнивание». На
рисунке 18 представлен процесс выравнивания детали.
Рисунок 18. Выравнивание детали.
На этом этапе работы нам необходимо выравнивать нашу деталь по плоскостям.
26
Иначе в последующем эскизы и вытягивания будут получаться криво, и мы
сильно уйдет от погрешности. Так же нужно произвести автоматическое разбиение Stl модели (разбитие на полигоны). Затем можно уже приступать к самому главному – построению детали.
Начнем устанавливать плоскость в то место, где мы сейчас будем рисовать эскиз нашей модели.
На рисунке 19 представлен процесс установки эскиза по сетке.
Рисунок 19. Установка эскиза по сетке.
Тут нам сразу видно какие участки Stl модели удалось захватить для построения эскиза. Данную плоскость можно двигать вверх или вниз также увеличивать в размерах ширины либо глубины. Пунктирной линией показан контур,
где будет построен наш эскиз.
27
На рисунке 20 представлен установленный эскиз.
Рисунок 20. Установленный эскиз.
Так как моя деталь имеет прямоугольные формы я использую функцию «прямоугольник». Это делает работу быстрее и ровнее нежели рисовать весь эскиз
обычными линиями. Если вдруг во время обрисовки эскиза деталь немного
съехала можно воспользоваться клавишами «Ctrl+Shift+A».
Данная функция очень сильно упрощает процесс обрисовки деталь. Но также
в самой программе есть точно такие же функции (получается дольше).
На рисунке 21 представлена обрисовка эскиза.
Рисунок 21. Обрисовка эскиза.
Еще в этом же эскизе использовалась функция «окружность». С ее помощью
28
я построил элемент в форме дуги. Можем считать, что первая часть эскиза готова, но это еще не конец. Тут нужно проделать еще небольшой ход работ.
Также для того, чтобы еще больше ускорить процесс можно пользоваться
функцией «автоэскиз». Но как говорится не всегда что быстро то хорошо и
качественно. Часто автоэскиз может съехать либо сделает не ту форму детали.
Так что я его использую крайне редко. Для того чтобы убрать лишние линии
используем функцию «обрезать». Этот инструмент очень полезен и важен в
нашей работе.
Либо если необходимо наоборот продлить или увеличить линию пользуемся
инструментом «увеличить линию». Также необходимая функция при работе с
эскизами. После того как все готово мы благополучно покидаем эскиз с помощью инструмента «выйти».
Далее мы перемещаемся в «модель» чтобы производить вытягивание нашего
эскиза. На рисунке 22 представлено вытягивание эскиза.
Рисунок 22. Вытягивание эскиза.
Выбираем инструмент «вытянуть» и выбираем контур нашего эскиза. Далее
происходит процесс детализации нашего эскиза. Тут мы можем много чего
выбрать, например, поменять направление выдавливания либо можем произвести выдавливание в обоих направлениях. Нам нужно посмотреть размеры
29
нашей детали и произвести выдавливание.
Мы как раз будем производить вытягивания в обоих направлениях.
На рисунке 23 представлено вытягивание в обоих направлениях.
Рисунок 23. Представлено вытягивание в обоих направлениях.
В двух направлениях вытягиваем по 2,5 mm, затем подтверждаем галочкой.
У нас уже получилась 3D модель, но так как модель имеет конусную форму
нужно произвести следующие работы. Опять же можно было бы сразу выбрать
инструмент «конусность» и вытянуть уже сразу с конусностью, но все равно
был шанс не уложиться в допуски и пришлось в любом случае доделывать. На
рисунке 24 представлен процесс работы с инструментом фаска.
Рисунок 24. Представлен процесс работы с инструментом фаска.
30
С помощью инструмента «фаска» сделаем конусность. Выбираем края нашей
детали включаем инструмент, который показывает наши допуски. После этого
начинаем увеличивать расстояние нашей фаски. В идеале должно получится
зеленого цвета это нам говорит, что мы уложились в допуски. На рисунке 25
представлены допуски детали.
Рисунок 25. Допуски детали.
Должно получится примерно вот так, угол у нас 45 градусов и расстояние 5
mm.
Таким образом наша деталь начинает преображаться видим, что в допуски мы
удачно попали. Но еще есть над чем поработать. Необходимо обрезать лишние
части нашей детали. Для этого мы ставим плоскость уже на наше выдавленное
тело. На рисунке 26 представлена установка эскиза по сетке.
Рисунок 26. Установка эскиза по сетке.
31
Здесь мы опять видим наш контур детали и понимаем, что нам необходимо
обрисовать чтобы в дальнейшем обрезать. Устанавливаем эскиз по сетке и
продолжаем делать тоже самое. Обрисовку на этот раз будем производить
обычными линиями. Также задействуем функцию «окружность». На рисунке
27 представлена обрисовка эскиза.
Рисунок 27. Обрисовка эскиза.
Должно получится примерно вот так. Далее переходим обратно в «модель» и
выбираем инструмент «вытянуть». Но на этот раз мы используем эту функцию
мы используем не для создания 3D модели, а на оборот чтобы ее обрезать.
Пока проделываем все тоже самое, но в самом конце ставим галочку «вырезать». На рисунке 28 представлено вырезание эскиза.
Рисунок 28. Вырезание эскиза.
32
Деталь все больше обретает формы, которые нам необходимы. Также на нашей
модели имеются крепления для того, чтобы в дальнейшем мы могли произвести сборку нашей детали. Займёмся построением креплений. Ставим плоскость и начинаем рисовать эскиз. Где-то нам нужно вырезать, а где-то наоборот вытянуть крепление. Сначала будем врезать крепления, также строим эскиз после этого делаем вытягивание с конусностью одного элемента.
Затем воспользуемся прекрасной функцией «линейный массив». Эта функция
позволяет значительно сократить время работы. Ее суть заключается как бы
клонирования нашего вытягивания. И мы получаем из одного вытянутого
квадрата сразу четыре. Этого нам хватит чтобы сделать одну сторону. С другими сторонами поступаем аналогично. На рисунке 29 представлена готовая
деталь.
Рисунок 29. Готовая деталь.
Должно получится примерно вот так, самое главное зеленые допуски. Далее
делаем крепежи, которые выпуклые. Проделываем такой же ход работы
только в конце не вырезаем, а просто вытягиваем и используем «линейный
массив».
Ну вот уже можно говорить, что первая деталь готова. Можно будет еще добавить скругления и фаски в те места, где допуски немного не совпадают.
Об этом нам может говорить красный, желтый или же синий цвет.
После завершения работ по моделированию можем приступать уже к подготовке к печати.
33
2.2 Подготовка к печати.
Для того чтобы мы могли напечатать нашу деталь нам нужно произвести следующие работы. Для начала нам нужно в программе Geomagic Dicagn X преобразовать нашу деталь в сетку. На рисунке 30 представлен перевод детали в
сетку.
Рисунок 30. Перевод детали в сетку.
Далее нам необходимо экспортировать деталь в формате Stl. Эти действия мы
делаем для того, чтобы в дальнейшем перенести нашу модель в слайсинг программы. Выбор программы будет зависеть от принтера, на котором будет производится печать нашей детали.
Затем нам необходимо определится уже с принтером, на котором будем печатать и подобрать для него слайсинг программу. В первый раз я решил попробовать напечатать головоломку на принтере под название «Prusa».
Соответственно для него нам понадобится программа «Prusa Slicer»
34
Начинаем закидывать наши части деталей в программу. Все сразу я решил не
закидывать так как могут возникнуть проблемы с размерами. Поэтому решил
разделить 7 частей на две печати.
После того как мы закинули первую часть из четырех элементов можем
наблюдать следующею картину. На рисунке 31 представлен перенос деталей
в программу Prusa Slicer.
Рисунок 31. Представлен перенос деталей в программу Prusa Slicer.
В данной программе достаточно простой интерфейс и можно быстро разобраться. Так как детали у нас просто перенеслись кучкой нам необходимо их
правильно расположить. Для начала растаскиваем их друг от друга а так как у
нас есть на деталях конусность нам нужно их положить на стол конусностью
вверх. Затем нам нужно сдвинуть их как можно ближе так как это сократит
время печати. После того как мы все сделали можем отрегулировать размеры
нашей детали в правом нижнем углу. Далее определимся с заполнением детали. Это достаточно важный момент так как заполнение играет большую роль
в нашей работе. Например, чем больше заполнение, тем больше расходуется
пластика и соответственно повышаются финансовые расходы и к тому же повышается время печати детали. Или же если мы выберем слишком маленькое
35
заполнение, то деталь будет очень хрупкая и не годится для серийного производства. Поэтому нам следует выбрать оптимальное заполнение, которое позволит сбалансированно расходовать материал и печатать качественные детали. Для нашей головоломки я решил выбрать заполнение 25% это достаточно практичный вариант чтобы не тратить много времени и ресурсов, а
также не уступать в качестве изготовляемого изделия.
Затем обратим внимание на еще один важный фактор нашей работы — это
поддержки при печати для нашей детали. Так как деталь у нас достаточно простой формы мы будем использовать поддержки только от стола.
Так же выбираем пластик, которым мы будем производить печать. Так как у
каждого пластика свои свойства жесткости необходимо выбрать оптимальный. Я все же решил использовать ABS пластик.
Далее нажимаем в правом нижнем углу кнопку «нарезать», и наша деталь
нарезается на слои, которые в дальнейшем принтер будет заполнять пластиком.
Получается следующая картина. На рисунке 32 представлена нарезка деталей.
Рисунок 32. Нарезка деталей.
Также тут сразу мы можем проверить еще дополнительно все настройки.
В настройках стола мы можем отследить время, которое будет отводится на
36
каждый элемент печати, а также ресурсы, которые мы затратим во время работ. Суммарно четыре элемента будут печататься 2 часа 14 минут и затратим
9.16 метра пластика.
Заглянем еще в настройку печати и проверим как там обстоят дела. На рисунке
33 представлены настройки печати.
Рисунок 33. Настройки печати.
Тут стоит обратить внимание на высоту слоев. У нас стоит 0.2 mm это достаточно оптимальная величина для нашей детали. Также в дереве мы можем выбрать любую позицию и подкорректировать под каждую модель.
Затем как мы все проверили и убедились, что нам все подходит можем приступать к экспортированию деталей в формате G-код.
Для этого нам понадобится картридер и карта памяти. Это нужно для того
чтобы мы могли нашу деталь поставить на печать так как 3D принтер не поддерживает формат обычных флэше.
Далее приступает ко второй части нашей работы. Проделываем ту же процедуру с оставшимися частями деталей.
37
На рисунке 34 представлен перенос деталей в программу Prusa Slicer.
Рисунок 34. Представлен перенос деталей в программу Prusa Slicer.
Тут мы можем наблюдать такую же картину, детали находятся в кучке и нам
необходимо их растащить. Затем также располагаем их на столе так чтобы конусность была на верху. Выбираем абсолютно также настройки по заполнению 25% и поддержки только от стола. Не забываем обратить внимает на размеры нашей детали в правом нижнем углу. Далее нажимаем кнопку «нарезать»
и смотри на настройки, которые у нас получились. На рисунке 35 представлена
нарезка деталей.
Рисунок 35. Нарезка деталей.
38
Так как здесь уже меньше элементов и они попроще у нас сократилось время
печати и соответственно затрачиваемые ресурсы. Тут уже у нас идет общее
время печати 1 час 26 минут и 5.94 метра затраты пластика. Опять же обратим
еще внимание на настройки печати. На рисунке 36 представлены настройки
печати.
Рисунок 36. Настройки печати.
Здесь мы можем увидеть практически все тоже самое, как и на первых деталях.
Если нас все устраивает, то смело экспортируем детали в формате G-код. На
этом подготовка деталей к печати подходит к концу, и мы уже с уверенностью
может приступать к следующему этапу печати детали.
39
2.3 3D-печать
Наконец мы добрались до самого интересного это печать детали. Печать будем
производить на принтере «Prusa». На рисунке 37 представлен 3D-принтер
Prusa.
Рисунок 37. Представлен 3D-принтер Prusa.
Для начала включаем принтер и проверяем количество пластика в катушке.
Это нужно для того, чтобы в процессе работы у нас не закончился пластик.
Эта достаточно серьезная проблема, из-за которой придется заново переделывать всю работу. Далее нам нежно откалибровать поле. Это можно сделать с
помощью обычного листка А4. Сопло должно слегка прилегать к листку. Если
что-то не так, то необходимо подкрутить винтики на поле, то есть отрегулировать высоту. После того как мы убедились, что с настройками все хорошо
нужно подождать пока нагреется «сопло». Затем мы должны обработать поверхность стола клеем либо специальным средством.
40
На рисунке 38 представлено средство для обработки стола.
Рисунок 38. Средство для обработки стола.
Это нужно для того что, когда принтер наносит первые слои пластика они прилипали к столу и их не задирало. Без данной процедуры ничего хорошего не
получится. После того как мы проделали данную работу нам необходимо
включить печать. На рабочей панели нажимаем на кнопку и прокручиваем до
файла обзор карты памяти. Затем мы ищем наш файл и нажимаем на него.
И наша деталь начинает печатать. Нанесение первого слоя лучше всего контролировать. Также пробные печати я проводил еще на таких принтерах как
«PrintBOX 3D» и «геркулес». На рисунке 39 представлен процесс печати.
Рисунок 39. Процесс печати.
41
В процессе печати необходимо иногда поглядывать за ходом работ.
Это нужно для того чтобы избежать неприятностей, например, запутался пластик в катушке или где-то что-то может задевать.
Также чтобы ускорить процесс печати так как у нас она состоит из двух частей
мы производили печать сразу с двух принтеров.
После завершения печати чтобы извлечь деталь нам необходимо воспользоваться шпателем. С его помощью можно легко удалить нашу деталь со стола
не повредив ее. На рисунке 40 представлена напечатанная деталь.
Рисунок 40. Напечатанная деталь.
42
3. Экономическая часть.
В любом производстве с экономической точки зрения надо учитывать множество факторов для формирования цены готовых изделий и услуг с расчётом на
чистую прибыль. Одним из этих факторов — зарплаты рабочим, затраты на
покупку и обслуживание аддитивных установок, обслуживание помещений,
их аренда, стоимость материалов. Самый главный оборот отрасли дают
услуги, быстро растут сегменты продажи материалов и оборудования.
По прогнозам мировых экспертов, мировой рынок аддитивных технологий к
2027 году достигнет показателя 41,6 млрд, высокий спрос будут иметь именно
услуги 3d-печати. В среднем в России стоят протезы от 100.000 рублей и зависит все от того, насколько высоко отсутствует конечность, поэтому это далеко
не из дешевых вещи. Анализ представленных данных и предложенной модели
позволяет констатировать ключевые направления развития рынка 3D-принтеров, которые состоят в следующем. В области технологий: удешевление использования существующих технологий, поиск новых технологий, расширение спектра используемых в печати материалов. В области производства 3Dпринтеров: удешевление производства
принтеров, увеличение количества производителей принтеров, появление независимых производителей картриджей. В области производства продуктов:
снижение затрат на производство изделий на 3D-принтерах, расширение сегментов применения 3D-печати, повышение качества производимых изделий,
повышение скорости печати. В области потребления продуктов 3D-печати:
снижение цен на 3Dпринтеры, расширение областей использования принтеров, увеличение количества предпринимательских проектов, рост проникновения 3D-принтеров в домохозяйства. В области оказания сервисных и дополнительных услуг: рентабельность работы в сфере услуг 3D-печати, рост количества компаний, предлагающих как обслуживание и ремонт принтеров, так и
формирование компьютерных моделей для печати.
43
Предприятие планирует производство экструдера строительного 3D принтера
в области машиностроения в единичных и мелких сериях с использованием
современного аддитивного оборудования.
Потребительской ценностью является специализация на изготовлении изделий со сложной геометрической формой и индивидуальными параметрами
для строительной печати. Актуальность на рынке обусловлена активно развивающимся сектором, привлекающим внимание инвесторов, а также не столь
высокой конкуренцией на данном этапе развития направления.
В качестве основного потребителя выступает производственный сегмент,
также возможно производство для научного сегмента.
В качестве основных услуг будет осуществляться производство экструдеров,
оснастки в виде сопел, в качестве дополнительных доставка и монтаж оборудования.
Для реализации проекта требуется специалист на должность оператора 3Дпринтера по технологии ABS печати, средняя заработная плата составляет
60000 руб., расходы на материалы и комплектующие – 100000 руб., расходы
на коммунальные платежи с учетом наиболее высокого тарифа составит 7,81
руб за кВт/ч, составляют 3000 руб. (см. табл. 5).
Таблица 2 – ежемесячные предварительные расходы
№
1
2
3
Статья расходов
Заработная плата
Материалы и комплектующие
Коммунальные платежи
Итого
Сумма расхода в месяц, руб.
60000
100000
3000
163000
Необходимо отметить, что расходы аренду помещения, аренду/лизинг оборудования не учитываются, так как данный проект разрабатывается и реализуется на базе организации в рамках прохождения производственной и преддипломной практики.
К расходам данного проекта относятся все виды затрат проекта, включая затраты на материалы, оборудование, программное обеспечение, электроэнергию, уплату аренды, налогов и др. Формула расчёта себестоимости изготовления изделия общем виде, следующая:
C = ФОТ + М + СО + НР + У
(1)
где ФОТ – фонд оплаты труда, руб;
М – материальные расходы, руб;
СО – страховые отчисления, руб;
НР – накладные расходы, руб;
44
У – расходы на услуги сторонних организаций, руб.
Материальные расходы рассчитываются как совокупность всех трат на материальные ценности, которые использованы непосредственно в производстве
изделия.
ФОТ вычисляется следующим образом:
ФОТ = Тр × S
(2)
где Тр – трудоёмкость;
S – заработная плата, руб.
Страховые отчисления в РФ вычисляются следующим образом:
СО = ФОТ ×
30%
(3)
100%
где ФОТ – фонд оплаты труда, руб,
30% – страховые взносы, в том числе: 22% – пенсионное страхование; 5,1% –
медицинское страхование; 2,9% – взносы на случай нетрудоспособности;
0,2% – защита при наступлении несчастных случаев.
Накладные расходы на предприятии вычисляются следующим образом:
НР = ФОТ ×
170%
(4)
100%
где ФОТ – фонд оплаты труда, руб,
170% – ставка накладных расходов на предприятии.
Для корректного расчёта с экономической точки зрения проект разбивается на несколько этапов:

этап проектирования и печати экструдера;

этап постобработки напечатанных деталей;
Стоимость этапа проектирования и печати экструдера C1 вычисляется по
формуле (1) следующим образом:
С1 = ФОТ1 + М1 + СО1 + НР1 + У1
(5)
ФОТ1 – фонд оплаты труда, (работа выполнялась одним техником на протяжении 2,5 рабочих дней 30-дневного месяца за вычетом 10 выходных)
Тр = 1 чел⁄мес ×
2,5
30−10
= 0,125 чел⁄мес,
ФОТ1 = 0,125 × 60000 = 7500 руб
45
где 60000 – средняя заработная плата одного сотрудника.
М1 – материальные расходы (Компьютерное оборудование и программы, катушки с ABS пластиком, 3D-принтер. стоимостью 100000 руб.),
М1 = 100000 ×
19
20
= 95000 руб;
СО1 – страховые отчисления,
СО1 = 7500 ×
30%
100%
= 2250 руб;
НР1 – накладные расходы,
НР1 = 7500 ×
170%
100%
= 12750 руб;
У1 – расходы на услуги сторонних организаций (отсутствуют).
У1 = 0 руб.
С1 = 7500 + 95000 + 2250 + 12750 + 0 = 117500 руб
Стоимость этапа постобработки напечатанных деталей С2 вычисляется по
формуле (1) следующим образом:
С2 = ФОТ2 + М2 + СО2 + НР2 + У2
(6)
ФОТ2 – фонд оплаты труда, (работа выполнялась одним техником на протяжении 1,5 рабочего дня 30-дневного месяца за вычетом 10 выходных),
Тр = 1 чел⁄мес ×
1,5
30−10
= 0,075 чел⁄мес
ФОТ2 = 0,075 × 60000 = 4500 руб,
где 60000 – средняя заработная плата одного сотрудника.
М2 – материальные расходы (ABS пластик – 1 кг (340 метров). Стоимость
1000 руб., израсходовано 0,1 из 1).
М2 = 1000 ×
0,1
1
= 100 руб;
46
СО2 – страховые отчисления:
СО2 = 4500 ×
30%
100%
= 1350 руб;
НР2 – накладные расходы:
НР2 = 4500 ×
170%
100%
= 7650 руб;
У2 – расходы на услуги сторонних организаций (отсутствуют)
У2 = 0 руб.
C 2 = 4500 + 100 + 1350 + 7560 + 0 = 13510 руб
Предварительная стоимость затрат представлена в таблице 2. Стоимость этапов производства представлена в таблица 3.
Таблица 3 — стоимость этапов производства
Этап
ФОТ
M
СО
НР
У
Ч
C
№1
7500
95000
2250
12750
0
1
117501
№2
4500
100
1350
7650
0
1
13510
Итоговые затраты на проект вычисляются следующим образом:
Cобщ = C₁ + C₂ + C₃ + ⋯ 𝐶𝑛
(10)
C1 – Стоимость проектирования и печати деталей
C2 – Стоимость постобработки напечатанных деталей диска
Cобщ = 117501 + 13510
Cобщ =131 011 руб.
Общее количество рабочих дней, затраченных на реализацию проекта, составляет 6 дней: проектирование и печать производилась 3,5 дней, постобработка напечатанных деталей шла 1,5 дня, сборка экструдера – в течение 1
дня.
Оценка рисков доступный метод, позволяющий оценить возможное
наступление существующих или предполагаемых событий за счет использование доступной информации и определения масштабов их последствий, позволяет применить качественную и количественную оценку (табл.4).
47
Качественная оценка основана на экспертном методе оценки, при анализе используются шкалы и баллы как базовые значения для измерения. Качественная оценка рисков легче проводится, важно отметить, что полученные результаты реальны и применимы для данного проекта. Далее представлена таблица вероятности и масштаба влияния рисков для рассматриваемого
проекта (табл. 5).
Таблица 4 - Риски и действия по устранения их
Риски
Действие по усмотрению
Нестабильность цен на материалы
Поиск альтернативных поставщиков
Снижение актуальности услуг
Введение дополнительной услуги
Неустойчивый спрос
Расширение ассортимента с учетом предпочтений на рынке
Продолжение таблицы 4
Поломка оборудования
Своевременное ТО
Нестабильность качества сырья
Найти нового поставщика качественного сырья
Непредвиденные затраты
Откладывать часть доходов в финансовую подушку
48
Таблица 5 – Таблица вероятности и влияния рисков
Ущерб,
Неустойчисвязанный вый спрос
с пожаром
Критический
Поломка
оборудования
НестабильПлатёженость
способкачества сырья ность
клиента
Снижение
актуальности услуг
Появление
сильного
конкурента
Непредвиденные затраты
Незначительный Низкий
Размер потенциального ущерба
Средний
Высокий
Выявление
большого
количества
брака
Нестабильность цен
на материалы
0-20%
20-40%
40-60%
60-80%
>80%
Вероятность
49
По итогам расчета себестоимость одной детали составляет 100 руб, оплата
работнику 2000 руб (12 часов). Продаваться одно изделие будет за 1400 руб.
В день работник сможет печатать 3 шт. (1400*3-300-2000=1900 руб)
Мы получаем 1900 руб это чистая прибыль предприятия за 1 рабочий день.
Работник будет работать с графиком 5/2, что получается за месяц (22 рабочих
дня) прибыль будет составлять 41800 руб.
В среднем окупаемость будет занимать от 4-6 месяцев.
4. Техника безопасности
Техника безопасности при работе с 3d-сканером
1. Общие требования охраны труда
1.1 К работе на персональном компьютере допускаются лица, прошедшие медицинское освидетельствование, вводный инструктаж, первичный инструктаж, обучение и стажировку на рабочем месте, проверку знаний требований
охраны труда, имеющие группу I по электробезопасности.
1.2 При работе на персональном компьютере работник обязан:
1.2.1 Выполнять только ту работу, которая определена его должностной (рабочей) инструкцией.
1.2.2 Выполнять правила внутреннего трудового распорядка.
1.2.3 Соблюдать режим труда и отдыха в зависимости от продолжительности,
вида и категории трудовой деятельности.
1.2.4 Правильно применять средства индивидуальной и коллективной защиты.
1.2.5 Соблюдать требования охраны труда.
1.2.6 Немедленно извещать своего непосредственного или вышестоящего руководителя о любой ситуации, угрожающей жизни и здоровью людей, о каждом несчастном случае, происшедшем на производстве, или об ухудшении
состояния своего здоровья, в том числе о проявлении признаков острого профессионального заболевания (отравления).
1.2.7 Проходить обучение безопасным методам и приемам выполнения работ, и оказанию первой помощи пострадавшим на производстве, инструктаж
по охране труда, проверку знаний требований охраны труда.
1.2.8 Проходить обязательные периодические (в течение трудовой деятельности) медицинские осмотры (обследования), а также проходить внеочередные
медицинские осмотры (обследования) по направлению работодателя в слу50
чаях, предусмотренных трудовым кодексом и иными федеральными законами.
1.2.9 Уметь оказывать первую помощь пострадавшим от электрического тока
и при других несчастных случаях.
1.2.10 Уметь применять первичные средства пожаротушения.
1.3 При эксплуатации персонального компьютера на работника могут оказывать действие следующие опасные и вредные производственные факторы:
повышенный уровень электромагнитных излучений; повышенный уровень статического электричества;
2) пониженная ионизация воздуха;
3) перенапряжение зрительных анализаторов
4) недостаточная освещенность рабочего места.
1)
1.4 Конструкция ПЭВМ должна обеспечивать возможность поворота корпуса
в горизонтальной и вертикальной плоскости с фиксацией в заданном положении для обеспечения фронтального наблюдения экрана ВДТ. Дизайн ПЭВМ
должен предусматривать окраску корпуса в спокойные мягкие тона с диффузным рассеиванием света. Корпус ПЭВМ, клавиатура и другие блоки, и
устройства ПЭВМ должны иметь матовую поверхность с коэффициентом отражения 0,4–0,6 и не иметь блестящих деталей, способных создавать блики.
1.5 Конструкция ВДТ должна предусматривать регулирование яркости и контрастности.
1.6 Площадь на одно рабочее место пользователей ПЭВМ с ВДТ на базе
электронно-лучевой трубки (ЭЛТ) должна составлять не менее 6 м2, в помещениях культурно-развлекательных учреждений и с ВДТ на базе плоских
дискретных экранов (жидкокристаллические, плазменные) - 4,5 м2.
При использовании ПВЭМ с ВДТ на базе ЭЛТ (без вспомогательных
устройств - принтер, сканер и др.), отвечающих требованиям международных
стандартов безопасности компьютеров, с продолжительностью работы менее
4-х часов в день допускается минимальная площадь 4,5 м2 на одно рабочее
место.
1.7 Помещения, где размещаются рабочие места с ПЭВМ, должны быть оборудованы защитным заземлением в соответствии с техническими требованиями по эксплуатации.
1.8 Рабочие места с компьютерами должны размещаться таким образом,
чтобы расстояние от экрана одного видеомонитора до тыла другого было не
менее 2м, а расстояние между боковыми поверхностями видеомониторов - не
менее 1,2м.
51
1.9 Рабочие столы следует размещать таким образом, чтобы видео дисплейные терминалы были ориентированы боковой стороной к световым проемам,
чтобы естественный свет падал преимущественно слева.
1.10 Оконные проемы в помещениях, где используются персональные компьютеры, должны быть оборудованы регулируемыми устройствами типа: жалюзи, занавесей, внешних козырьков и др.
1.11 Искусственное освещение в помещениях для эксплуатации ПЭВМ
должно осуществляться системой общего равномерного освещения. В производственных и административно-общественных помещениях, в случаях преимущественной работы с документами, следует применять системы комбинированного освещения (к общему освещению дополнительно устанавливаются светильники местного освещения, предназначенные для освещения
зоны расположения документов).
1.12 Экран видеомонитора должен находиться от глаз пользователя на расстоянии 600–700 мм, но не ближе 500 мм с учетом размеров алфавитно-цифровых знаков и символов.
1.13 Рабочая мебель для пользователей компьютерной техникой должна отвечать следующим требованиям: -высота рабочей поверхности стола должна
регулироваться в пределах 680-800мм; при отсутствии такой возможности
высота рабочей поверхности стола должна составлять 725мм;
1.14 В помещениях, оборудованных ПЭВМ, проводится ежедневная влажная
уборка и систематическое проветривание после каждого часа работы на
ПЭВМ.
1.15 Женщины со времени установления беременности переводятся на работы, не связанные с использованием ПЭВМ, или для них ограничивается
время работы с ПЭВМ (не более 3-х часов за рабочую смену).
2.Общие требования инструкции по технике безопасности при работе на 3 D
–принтере
2.1. К самостоятельной работе с 3D–принтером допускаются лица, достигшие
18-летнего возраста и изучившие настоящую инструкцию при работе на 3 D
–принтере.
2.2. Во время работы на 3D–принтере на человека влияют следующие опасные и вредные факторы:
– испарения пластика;
– температура;
– шум.
52
2.3. При работе на 3D–принтере не допускается расположение рабочего места в помещениях без наличия естественной или искусственной вентиляции.
2.4. Для защиты пластика на катушке от прямых солнечных лучей должны
предусматриваться солнцезащитные устройства (шторы, пленка с металлизированным покрытием, регулируемые жалюзи с вертикальными панелями и
др.).
2.5. В помещении кабинета и на рабочем месте необходимо поддерживать
чистоту и порядок, проводить систематическое проветривание.
2.6. Обо всех выявленных во время работы неисправностях оборудования
необходимо доложить руководителю, в случае поломки необходимо остановить работу до устранения аварийных обстоятельств. При обнаружении возможной опасности предупредить окружающих и немедленно сообщить руководителю; содержать в чистоте рабочее место и не загромождать его посторонними предметами.
3. Требования безопасности перед началом работы на 3 D –принтере
3.1. Осмотреть и убедиться в исправности оборудования, электропроводки. В
случае обнаружения неисправностей к работе не приступать. Сообщить об
этом и только после устранения неполадок и его разрешения приступить к
работе.
3.2. Проверить наличие и надёжность защитного заземления оборудования.
3.3. Проверить состояние электрического шнура и вилки.
3.4. Проверить исправность выключателей и других органов управления 3D–
принтером.
3.5. При выявлении любых неисправностей принтер не включать и немедленно поставить в известность руководителя об этом.
3.6. Тщательно проветрить помещение c 3D–принтером, убедиться, что микроклимат в помещении находится в допустимых пределах: температура воздуха в холодный период года – 22–24°С, в теплый период года – 23–25° С,
относительная влажность воздуха 40–60%.
4. Требования безопасности во время работы на 3 D –принтере
4.1. Включайте и выключайте 3D–принтер только выключателями, запрещается проводить отключение вытаскиванием вилки из розетки.
4.2. Запрещается снимать защитные устройства с оборудования и работать
без них, а также трогать нагретый экструдер и столик.
53
4.3. Не допускать к 3D–принтеру посторонних лиц, которые не участвуют в
работе.
4.4. Запрещается перемещать и переносить 3D–принтер во время печати.
4.5. Запрещается во время работы 3D-принтера пить рядом какие–либо
напитки, принимать пищу.
4.6. Запрещается любое физическое вмешательство во время их работы 3D–
принтера, за исключением экстренной остановки печати или аварийного выключения.
4.7. Запрещается оставлять включенное оборудование без присмотра.
4.8. Запрещается класть предметы на или в 3D–принтер.
4.9. Строго выполнять общие требования по электробезопасности и пожарной безопасности, требования данной инструкции по охране труда при работе на 3D–принтере.
4.10. Самостоятельно разбирать и проводить ремонт 3D–принтера категорически запрещается. Эти работы может выполнять только специалист.
4.11. Суммарное время непосредственной работы с 3D–принтером в течение
рабочего дня должно быть не более 6 часов.
5.Требования безопасности после окончания работы с 3 D –принтером
5.1. Отключить 3D–принтер от электросети, для чего необходимо отключить
тумблер на задней части, а потом вытащить штепсельную вилку из розетки.
5.2. Снять и протереть столик 3D–принтера, остывший до комнатной температуры, чистой влажной тканью, либо промыть проточной водой и вытереть
насухо. Установить столик обратно.
5.3. Убрать рабочее место. Обрезки пластика и брак убрать в отдельный пакет для переработки.
5.4. Тщательно проветрить помещение с 3D–принтером.
54
Заключение:
Во время выполнения дипломной работы над теоретической частью,
мною было прочитано много статей и книг. Для себя я приобрел большое количество информации, с которой делюсь с вами.
Говоря про практическую часть, я изучил новые функции программ,
которые позволяют выполнять моделирование и печать детали в разы быстрее.
Постарался детально описать все шаги работы, которые я провел при
создании модели, показать свои навыки в сфере моделирования и печати на
3D-принтере. А также я смог показать эффективность аддитивных технологий
в наше время.
Как итог я надеюсь, что моя дипломная работа будет полезна и сможет
помочь людям, которые только начинаю изучать такую сферу как аддитивные
технологий.
55
Список литературы:
№
Наименование
Автор
Год
Издательство
1
Развитие технологии
моделирования.
Ю. А. Азаров
2018
Москва
2
Основы Аддитивных
технологий высокого
разрешения.
И.В. Шишковский
2018
Питер
3
Технологии Аддитивного производства.
Я. Гибсон, Д. Розен,
Б. Скатер
2018
Техносфера,
Москва
Список интернет-ресурсов:
№
Интернет-ресурс
1 https://3d.globatek.ru/3d-scanners/scan-restavr/
2 https://cyberleninka.ru/article/n/primenenie-polimernyh-materialov-dlyaizdeliy-meditsinskogo-naznacheniya
3 https://3d.globatek.ru/program/geomagic_design_x/
4 https://websoftex.ru/3d-modelirovanie-chto-eto-i-dlya-chego-nuzhno/
5 https://blog.iqb.ru/additive-manufacturing-basics/
56