Результаты исследований обучающихся в проекте 3D принтер-технология будущего — различия между версиями

Материал из НГПУ им. К.Минина
Перейти к: навигация, поиск
(Цели исследования)
(Проблемный вопрос (вопрос для исследования))
 
(не показано 16 промежуточных версий этого же участника)
Строка 10: Строка 10:
 
== Проблемный вопрос (вопрос для исследования)==
 
== Проблемный вопрос (вопрос для исследования)==
  
'''''Где применяются принтеры?'''''
+
'''''Каков принцип работы принтера?'''''
  
 
==Цели исследования==
 
==Цели исследования==
 
Разобраться с устройством 3Д принтеров
 
Разобраться с устройством 3Д принтеров
  
Познакомиться со сферами примерами использования принтеров
+
Познакомиться с видами печати
  
 
Построить ментальную карту по результатам проекта
 
Построить ментальную карту по результатам проекта
Строка 21: Строка 21:
 
==Результаты проведённого исследования==
 
==Результаты проведённого исследования==
  
Виртуальная реальность (VR) - искусственный, не существующий в природе мир, в который человек может полностью «погрузиться» не только как наблюдатель, но и как участник. Системы виртуальной реальности - это технические устройства и программное обеспечение, создающие для человека иллюзию присутствия в этом искусственном мире и в ряде случаев позволяющие манипулировать его объектами.
+
3D-принтер — устройство, использующее метод создания физического
 +
объекта на основе виртуальной 3D-модели.
 +
Объекты напечатанные на 3D-принтере, печатаются сразу в 3-х плоскостях. 3D-модель строится вверх уровень за уровнем. Поэтому этот процесс называют быстрым прототипированием или 3D-печатью. 3D-печать может осуществляться разными способами и с использованием различных материалов, но в основе любого из них лежит принцип послойного создания (выращивания) твёрдого объекта.  
  
Сферы применения виртуальной реальности очень обширные, такие как: медицина, физика, история, биология, дизайн.
 
  
Устройство системы виртуальной реальности:
 
  
[[Изображение:Кгонернев.jpeg|500px]]
 
  
Математические модели различных объектов и их окружения. В памяти компьютера виртуальный мир во всем его многообразии существует в виде программных объектов, свойствами и поведением которых управляет заложенная в программу виртуальной реальности математическая модель. Это запрограммированный разработчиками набор формул и уравнений, воспроизводящих элементы реального мира и их поведение. Чем полнее (а стало быть, и сложнее) математическая модель виртуальной вселенной, тем реалистичнее иллюзия присутствия. За высокую реалистичность приходится расплачиваться высокими требованиями к ресурсам компьютера, в котором «живет» виртуальная вселенная;
 
Программный модуль, преобразующий рассчитанные согласно математической модели параметры в видеоданные и управляющие команды для подсистемы отображения;
 
Подсистема отображения, создающая и демонстрирующая пользователю объемное изображение модели;
 
Подсистема обратной связи оператора (пользователя) с моделями объектов и виртуальной средой. Этот компонент «сообщает» математической модели данные о действиях пользователя, необходимые для расчета ответных действий виртуальной среды. Подсистема обратной связи необходима только для интерактивных систем виртуальной реальности.
 
  
  
 +
[[Изображение:3дмет.jpeg|500px]]
  
 +
Какова же цель создания 3d-принтеров? Первое, и самое основное, в индустрии - в основном для быстрого изготовления прототипов – чтобы посмотреть, как модель будет выглядеть в материале.
 +
Кроме того, на готовой модели можно проводить различные тесты еще до того, как будет готов окончательный вариант изделия. Более того, прототипы позволяют проводить такие тесты, которые на готовом изделии и не проведешь.
 +
3D-печать может осуществляться разными способами и с использованием различных материалов, но в основе любого из них лежит принцип послойного создания (выращивания) твёрдого объекта.
 +
 +
Основные виды 3D-печати
 +
Прототипирование методом наплавления (FDM). Доступный метод моделирования, который заключается в послойном наложении горячей нити из плавкого рабочего продукта (воска, металла, пластика). Чаще всего используется для быстрого прототипирования различных моделей, например, серийного производства украшений, сувениров и игрушек;
 +
Селективное лазерное спекание (SLS). Один из известных методов прототипирования. Изделие образуется из порошкового продукта (керамики, металлопластика) методом плавления под воздействием лазера. Преимущество SLS заключается в том, что не нужно использовать специальную структуру для поддержания подвисающих в пространстве элементов;
 +
Лазерная стереолитография (SLA). Известнейший метод моделирования с использованием специального жидкого полимера, который затвердевает под воздействием ртутного излучения. К достоинствам можно отнести высокое разрешение печати, наименьшее количество отходов и легкость финишной обработки изделия;
 +
Электронно-лучевая плавка (EBM). Прогрессивный метод адаптивного производства при помощи специальных электронных пучков. Широко используется при производстве различных титановых изделий. В отличие от моделей, произведенных путем SLS, заготовки отличаются монолитностью и высокой прочностью;
 +
Производство моделей с использованием ламинирования (LOM). Прогрессивный способ формирования различных моделей при помощи послойного склеивания. Полученные объекты могут быть модернизированы путем механической обработки. Достоинством данной технологии является доступность главного расходного материала — бумаги;
 +
Многоструйное моделирование (MJM). Популярный вид печати на основе многоструйного моделирования фотополимерного продукта. Его используют в различных отраслях промышленности. К преимуществам можно отнести возможность многоцветной печати и взаимодействие материалов различных свойств и характеристик.
 +
 +
 +
 +
 +
 +
[[Изображение:Менткар.jpg|1000px]]
 +
[[Изображение:Тинк.jpg|1000px]]
 +
Принцип работы 3Д принтера:
 +
Модели для дальнейшей 3Д печати можно создавать в приложении для 3Д моделирования TinkerCad.На картинке представлен эскиз молотка, который я сделал в данном приложении. Далее импортирую в ПО принтера модель  молотка. ПО принтера само разбивает модель изделия на слои, после чего программа сама создает пути движения головки и выкладки основного и вспомогательного материала на каждом слое. Далее из модельной фильеры головки принтера выдавливается нагретая полимерная нить, воссоздавая слой за слоем желаемую форму электронной модели из нужного материала. Вторая фильера работает со вспомогательным материалом для печати поддерживающих структур, служащих опорой нависающим элементам из основного материала. После окончания печати удаляю поддержку в ручную
  
[[Изображение:Мениоызщллсз.png|1000px]]
 
  
 
==Вывод==
 
==Вывод==
Благодаря этому проекту мы поняли: что такое виртуальная реальность, как её внедрить в образовательный процесс и зачем она нужна.
+
Благодаря этому проекту мы узнали: что такое 3Д принтер, каков принцип его работы , для чего он нужен и так же познакомились с видами 3Д печати.
  
 
==Полезные ресурсы==
 
==Полезные ресурсы==
 +
'''Множество 3Д моделей'''
 +
https://3dtoday.ru/3d-models
 +
'''Все о 3Д печати'''
 +
https://3dtoday.ru/wiki/3D_print_technology
  
[https://funreality.ru/technology/virtual_reality/ Устройство виртуальной реальности]
 
  
 
'''Сайты для создания ментальных карт:'''  
 
'''Сайты для создания ментальных карт:'''  

Текущая версия на 16:48, 18 мая 2023

Авторы и участники проекта

Метелев Даниил

Участники: Социологи

Тема исследования группы

Применение 3Д принтеров

Проблемный вопрос (вопрос для исследования)

Каков принцип работы 3Д принтера?

Цели исследования

Разобраться с устройством 3Д принтеров

Познакомиться с видами 3Д печати

Построить ментальную карту по результатам проекта

Результаты проведённого исследования

3D-принтер — устройство, использующее метод создания физического объекта на основе виртуальной 3D-модели. Объекты напечатанные на 3D-принтере, печатаются сразу в 3-х плоскостях. 3D-модель строится вверх уровень за уровнем. Поэтому этот процесс называют быстрым прототипированием или 3D-печатью. 3D-печать может осуществляться разными способами и с использованием различных материалов, но в основе любого из них лежит принцип послойного создания (выращивания) твёрдого объекта.




3дмет.jpeg

Какова же цель создания 3d-принтеров? Первое, и самое основное, в индустрии - в основном для быстрого изготовления прототипов – чтобы посмотреть, как модель будет выглядеть в материале. Кроме того, на готовой модели можно проводить различные тесты еще до того, как будет готов окончательный вариант изделия. Более того, прототипы позволяют проводить такие тесты, которые на готовом изделии и не проведешь. 3D-печать может осуществляться разными способами и с использованием различных материалов, но в основе любого из них лежит принцип послойного создания (выращивания) твёрдого объекта.

Основные виды 3D-печати Прототипирование методом наплавления (FDM). Доступный метод моделирования, который заключается в послойном наложении горячей нити из плавкого рабочего продукта (воска, металла, пластика). Чаще всего используется для быстрого прототипирования различных моделей, например, серийного производства украшений, сувениров и игрушек; Селективное лазерное спекание (SLS). Один из известных методов прототипирования. Изделие образуется из порошкового продукта (керамики, металлопластика) методом плавления под воздействием лазера. Преимущество SLS заключается в том, что не нужно использовать специальную структуру для поддержания подвисающих в пространстве элементов; Лазерная стереолитография (SLA). Известнейший метод моделирования с использованием специального жидкого полимера, который затвердевает под воздействием ртутного излучения. К достоинствам можно отнести высокое разрешение печати, наименьшее количество отходов и легкость финишной обработки изделия; Электронно-лучевая плавка (EBM). Прогрессивный метод адаптивного производства при помощи специальных электронных пучков. Широко используется при производстве различных титановых изделий. В отличие от моделей, произведенных путем SLS, заготовки отличаются монолитностью и высокой прочностью; Производство моделей с использованием ламинирования (LOM). Прогрессивный способ формирования различных моделей при помощи послойного склеивания. Полученные объекты могут быть модернизированы путем механической обработки. Достоинством данной технологии является доступность главного расходного материала — бумаги; Многоструйное моделирование (MJM). Популярный вид печати на основе многоструйного моделирования фотополимерного продукта. Его используют в различных отраслях промышленности. К преимуществам можно отнести возможность многоцветной печати и взаимодействие материалов различных свойств и характеристик.



Менткар.jpg Тинк.jpg Принцип работы 3Д принтера: Модели для дальнейшей 3Д печати можно создавать в приложении для 3Д моделирования TinkerCad.На картинке представлен эскиз молотка, который я сделал в данном приложении. Далее импортирую в ПО принтера модель молотка. ПО принтера само разбивает модель изделия на слои, после чего программа сама создает пути движения головки и выкладки основного и вспомогательного материала на каждом слое. Далее из модельной фильеры головки принтера выдавливается нагретая полимерная нить, воссоздавая слой за слоем желаемую форму электронной модели из нужного материала. Вторая фильера работает со вспомогательным материалом для печати поддерживающих структур, служащих опорой нависающим элементам из основного материала. После окончания печати удаляю поддержку в ручную


Вывод

Благодаря этому проекту мы узнали: что такое 3Д принтер, каков принцип его работы , для чего он нужен и так же познакомились с видами 3Д печати.

Полезные ресурсы

Множество 3Д моделей https://3dtoday.ru/3d-models Все о 3Д печати https://3dtoday.ru/wiki/3D_print_technology


Сайты для создания ментальных карт:

diagrams

mindmeister

xmind

mindomo

Другие документы

Учебный проект Знакомство с виртуальной реальностью