Realizujeme projekty na škole s využitím 3D tisku, 9. díl

Tags: 3D tisk | Petr Fořt | Projekty | SPŠ Žďár na Sázavou | Vzdělávání

Práce s 3D daty a po­stu­py pro je­jich zpra­co­vá­ní s vy­u­ži­tím 3D tisku po­sky­tu­jí velmi za­jí­ma­vé mož­nos­ti pro re­a­li­za­ci kre­a­tiv­ních pro­jek­tů. Po­dí­vej­me se v dneš­ním člán­ku na jeden z kom­plex­něj­ších pro­jek­tů, který může na­va­zo­vat na po­stup­nou výuku 3D tech­no­lo­gií v PLM apli­ka­cích. Tento pro­jekt sou­čas­ně na­va­zu­je na naše před­chá­ze­jí­cí člán­ky a může být in­spi­ra­cí pro roč­ní­ko­vé nebo ma­tu­rit­ní pro­jek­ty.

Ukáz­ko­vá se­sta­va může být in­spi­ra­cí pro ře­še­ní slo­ži­těj­ších tech­nic­kých pro­blé­mů na úrov­ni se­stav vý­rob­ků s vy­u­ži­tím di­gi­tál­ní­ho pro­to­ty­pu a metod 3D tisku.

Spojení mechaniky a elektroniky v zajímavém projektu

Vývojové práce s 3D daty projektu

Spo­je­ní 3D dat s vý­ro­bou na 3D tis­kár­nách po­sky­tu­je při re­a­li­za­ci pro­jek­tu za­jí­ma­vé mož­nos­ti rych­lé zpět­né vazby. Pro­jek­to­vý návrh již ne­mu­sí kon­čit pouze na úrov­ni do­ku­men­ta­ce, nebo vi­zu­a­li­za­ce, ale lze jej díky adi­tiv­ním tech­no­lo­giím zpra­co­vat na sku­teč­ný vý­ro­bek. Navíc na úrov­ni škol­ních pro­jek­tů mů­že­me snad­no upra­vit za­dá­ní tak, aby vy­ho­vo­va­lo po­u­ži­té vý­rob­ní me­to­dě. V našem pří­pa­dě kom­plet­ně ří­ze­né­ho ma­lé­ho mo­de­lu au­to­mo­bi­lu jsou pře­váž­ně vy­u­ži­ta 3D data pro 3D FDM tis­kár­nu. Dvě sou­čás­ti po­ho­nu a ří­ze­ní jsou vy­ro­be­ny na CNC sou­stru­hu.

Zajímavá možnost zpracování pomocných řezů karoserie

3D tisk pro snadnou optimalizaci výrobku

V našem pří­kla­du re­a­li­zu­je­me kom­plex­něj­ší se­sta­vu. V jedné fázi pro­jek­tu bylo nutné vy­ře­šit vnitř­ní dis­po­zi­ci ka­ro­se­rie au­to­mo­bi­lu tak, aby se do ní vlez­la veš­ke­rá elek­tro­ni­ka. Fy­zic­ké mo­de­lo­vá­ní ka­be­lá­že by bylo v tomto pří­pa­dě prac­né. Proto je při op­ti­ma­li­za­ci kon­struk­ce vy­u­ži­to vy­tvo­ře­ní čás­teč­né­ho řezu mo­de­lu ka­ro­se­rie ve fy­zic­ké po­do­bě. Od­la­dě­ní vnitř­ní dis­po­zi­ce ka­ro­se­rie bylo v tomto pří­pa­dě vý­raz­ně jed­no­duš­ší a rych­lej­ší. Uka­zu­jí se zde za­jí­ma­vé mož­nos­ti 3D tisku nejen jako ná­stro­je pro vý­ro­bu fi­nál­ní­ho pro­to­ty­pu vý­rob­ku, ale také jako ná­stro­je, který usnadňuje v prů­bě­hu kon­struk­ce op­ti­ma­li­za­ci sou­čás­tí a se­stav.

Částečný řez karoserie vychází z původních 3D dat modelu

Integrace elektroniky s mechanikou

Atrak­tiv­nost pro­jek­tu lze zvý­šit in­te­gra­cí me­cha­nic­kých sou­čás­tí s elek­tro­ni­kou. V této ob­las­ti exis­tu­je ne­sčet­né množ­ství za­jí­ma­vých ře­še­ní. V pří­pa­dě, že ne­má­te pří­liš zku­še­nos­tí, lze vy­u­žít přímo úče­lo­vých ře­še­ní do­dá­va­ných vý­rob­ci elek­tro­ni­ky. Pokud si trouf­ne­te na slo­ži­těj­ší při­stup, lze sáh­nout na­pří­klad po ma­lých mi­k­ro­po­čí­ta­čích, ty­pic­ky Ar­dui­no, a tyto pro­gra­mo­vě při­způ­so­bit dané si­tu­a­ci. Náš ukáz­ko­vý model je řešen jako RC se­sta­va ří­ze­ná jed­no­úče­lo­vým vo­lan­to­vým RC vy­sí­la­čem, který je pro daný účel nej­vhod­něj­ší. Stej­ně dobře je možné vo­lan­to­vou RC soupra­vu na­hra­dit pro­gra­mo­vou sadou apli­ka­cí pro mo­bil­ní te­le­fon. Ty­pic­kým uzlem, u kte­ré­ho není pří­liš vhod­né ex­pe­ri­men­to­vat, je ře­še­ní ře­těz­ce aku­mu­lá­tor, na­bí­je­ní, re­gu­la­ce otá­ček mo­to­ru. Tento kon­strukč­ní uzel je ide­ál­ní řešit ově­ře­nou elek­tro­ni­kou od re­no­vo­va­ných vý­rob­ců. Dů­vo­dem je v našem pří­pa­dě po­u­ži­tí LiXX ba­te­rií, u kte­rých je na­bí­je­ní slo­ži­těj­ším pro­ce­sem vy­ža­du­jí­cím vy­so­kou přes­nost a zvý­še­nou opa­tr­nost.

Projekt modelu s finálně integrovanou elektronikou

Gradace projektů od jednoduchých ke složitějším

Ukáz­ko­vý dál­ko­vě ří­ze­ný au­to­mo­bil byl po­stup­ně roz­ší­řen o atrak­tiv­ní funkč­nos­ti, kte­rý­mi jsou zvu­ko­vý ge­ne­rá­tor mo­to­ru, kom­plet­ní osvět­le­ní mo­de­lu včet­ně brz­do­vých a smě­ro­vých svě­tel. Mů­že­me se vydat ces­tou au­to­nomní­ho ří­ze­ní se sle­do­vá­ním pře­ká­žek v jízdě apod. Kon­struk­ční fan­ta­zii se oprav­du meze a li­mi­ty ne­kla­dou. Více in­for­ma­cí o za­jí­ma­vých pro­jek­tech mů­že­te najít na na­šich strán­kách www.spszr.cz.

S hotovým modelem můžeme vyrazit na závodní dráhu