Čo je topologická optimalizácia?
11. novembra 2018
Ako si vybrať 3D tlačiareň?
20. januára 2019
3D tlač ako pomerne nová technológia má stále pomerne nízke zastúpenie v modelovacích softvéroch. Tieto sa prevažne stále špecializujú na strojárske parametrické modelovanie, pretože 3D tlač je pomerne úzky segment trhu.
Spoločne si v krátkosti prejdeme aké druhy modelovacích softvéroch sú aktuálne na trhu dostupné, čo ponúkajú a ako si vybrať ten správny pre nás.
Existujú v zásade 3 druhy priestorových modelovacích softvérov:
1. Objemové parametrické modelovanie,
2. Plošné modelovanie,
3.Voľné modelovanie.
Objemové parametrické modelovanie
Konvenčné metódy výroby (ako sústruženie, frézovanie, vŕtanie, a pod.) vychádzajú práve z jednoduchých geometrických tvarov ako polotovary tyče a kvádre. Pre tieto technológie je objemové modelovanie väčšinou najlepšia voľba z dôvodu jej jednoduchosti a možnosti tvar jednoznačne zakótovať pre výrobu.
Má taktiež veľkú výhodu a tou je parametrické modelovanie, čo je v skratke to, že zmena jedného parametra sa automaticky aktualizuje a prejaví vo všetkých fázach modelu alebo zostavy. Napr. keď upravíme dĺžku modelu, pričom od dĺžky je pevne zadefinovaná aj poloha otvoru, upraví sa automaticky tiež. Táto zmena sa prejaví v zostave aj na výkrese.
V praxi sú pri týchto typoch softvérov využívané taktiež rôzne kinematické analýzy v zostavách, pretože je možné jednoznačne zadefinovať okrajové podmienky.
Plošné modelovanie
Pri 3D tlači už zďaleka nie sme v takej miere technologicky limitovaní. Zložitosť nemá takmer žiadny vplyv na cenu výroby. Preto sa preferuje plošné a voľné modelovanie v priestore, podobne ako keď tvarujeme z kusu modelovacej hliny, tu sa predstavivosti medze nekladú.
Pri tomto modelovaní je možné vytvárať tvarovo zložité povrchy. Je ich možné jednoducho tvarovať, napr ako krídlo lietadla alebo kapota automobilu. Výstupom sú však individuálne povrchy, ktoré je potrebné pred 3D tlačou ešte uzavrieť, aby vznikol objem.
Aj keď je modelovanie zložitých tvarov podstatne jednoduchšie ako pri objemovom parametrickom modelovaní, rozmery tvarov je náročné zadefinovať, čo môže viesť k tomu, že výrobok nebude plniť po výrobe požadovanú funkciu (z dôvodu nepresností modelu).
Zmeny obvykle nie sú parametrické, teda keď vytvoríme zmenu kdekoľvek v procese modelovania, nemusí sa správne aktualizovať.
Voľné modelovanie
Niekedy sa nazýva aj ako organické modelovanie, práve kvôli podobnosti geometrických tvarov s prírodou (stromy, skaly, morské sasanky a pod.).
Výhodou môže byť možnosť prepojenia s tabletom alebo špeciálnym modelovacími hardvérom ovládaným rukami, čo umožňuje lepší a presnejší pohyb v priestore.
Pre 3D tlač je voľné modelovanie ako najvhodnejšia možnosť, ak budeme tvarovať organické alebo iné ťažko definovateľné tvary. Je možné dosiahnuť extrémnej tvarovej zložitosti a namodelovať objekty inak ako 3D tlačou nevyrobiteľné.
CAD softvéry
3ds Max
3ds Max je profesionálny grafický program prevažne pre tvorbu 3D animácií, modelov a pod.
Formáty výstupných modelov: .3ds, .max
Typ modelovania: Objemové parametrické modelovanie a plošné modelovanie.
AutoCAD
AutoCAD je jeden z prvých modelovacích softvérov vôbec. Používa sa v rôznych odvetviach ako architektúra, strojárstvo a elektrotechnika.
Formáty výstupných modelov: .dwt, .dwg
Typ modelovania: Plošné modelovanie.
Fusion 360
Fusion 360 je aktuálne veľmi populárny softvér, pretože ponúka profesionálne nástroje, pričom licencia je pre študentov a menšie firmy zdarma.
Formáty výstupných modelov: .f3d
Typ modelovania: Plošné modelovanie.
Inventor
Inventor je veľmi rozšírený hlavne pre jeho užívateľskú jednoduchosť a pomerne nízku cenu za licenciu.
Formáty výstupných modelov: .ipt, .iam, .idw
Typ modelovania: Plošné modelovanie.
Onshape
Onshape je výhradne internetovo orientovaný CAD softvér, ktorý využíva cloudové úložiská na prácu so súbormi.
Formáty výstupných modelov: výhradne na cloude
Typ modelovania: Plošné modelovanie.
Creo
PTC Creo je ucelený balík softvérov, ktoré okrem modelovania ponúkajú aj mnoho iných profesionálnych nástrojov. Vo veľkej miere ho v súčasnosti využívajú automobilky.
Formáty výstupných modelov: .prt, .asm
Typ modelovania: Plošné modelovanie.
Rhino
Rhinoceros je všestranný nástroj vhodný prevažne pre tvarovo zložité objekty.
Formáty výstupných modelov: .3dm
Typ modelovania: Objemové parametrické modelovanie a plošné modelovanie.
SketchUp
SketchUp je jednoduchý softvér vhodný pre začiatočníkov bez predchádzajúcich skúseností s 3D modelovaním.
Formáty výstupných modelov: .skp
Typ modelovania: Objemové parametrické modelovanie.
Solidworks
Solidworks je rozšírený prevažne v strojárstve pre jeho užívateľskú jednoduchosť a nižšiu cenu za licenciu ako napr. Creo.
Formáty výstupných modelov: .sldprt, .sldasm, .slddrw
Typ modelovania: Objemové parametrické modelovanie a plošné modelovanie.
Solid Edge
Solid Edge je pokročilý nástroj, ktorý obsahuje aj rôzne nadstavby pre správu životného cyklu výrobku.
Formáty výstupných modelov: .prt, .asm
Typ modelovania: Plošné modelovanie.
ZBrush
ZBrush je digitálny modelovací softvér určený pre voľné modelovanie.
Formáty výstupných modelov: .obj
Typ modelovania: Voľné modelovanie.
Zhrnutie:
Na trhu existujú desiatky profesionálnych softvérov pre 3D modelovanie. Je vhodné si najprv zodpovedať, pre akú technológiu výroby budeme prevažne modelovať.
Ďalej aké sú naše skúsenosti s 3D modelovaním a v neposlednom rade rozpočet. Licencia za špičkový balík modelovacieho softvéru sa totiž môže pohybovať až v desiatkach tisíc eur.
Dobrou správou je, že existujú aj bezplatné softvéry, s ktorými je možné dosahovať kvalitných výsledkov.