Autodesk Inventor pomáhá rekonstruovat stará letadla – 2. díl

Minulý díl našeho seriálu jsme věnovali problematice vytvoření modelu součásti středního trámce vrtule makety válečného letounu P-47 Thunderbold. Jedná se o poměrně tvarově složitou součást, která vyžaduje koncepčně složitější strukturu tvarových prvků. Všechny tyto prvky jsou vytvářeny na úrovni jediného modelu součásti s cílem jeho následné výroby pomocí technologie rychlého prototypování. Dnešní díl našeho seriálu věnujeme konverzi modelu pro jeho další zpracování a vytvoření sestavy v Autodesk Inventoru.

Připravujeme model pro Rapid Prototyping v Autodesk Inventoru

Rapid Prototyping je technologií, která umožňuje snadný a rychlý přechod od digitálního modelu součásti k reálnému modelu. Tento proces je jednou z nejpokrokovějších metod pro výrobu prototypů. Zvolená technologie prototypování výrazně ovlivňuje přesnost finálního modelu a jeho případné využití jako funkčního prvku. Rapid Prototyping je obecně moderní technologií, která umožňuje rychlou a levnou výrobu prostorových předmětů samonosné konstrukce. Výkres součásti nakreslený v CADu nebo načtený prostorovým scannerem je transformován do příslušného formátu a nahrán do výrobního zařízení, které součást vyrobí.

Požadavky na realizovaný model vyráběný pomocí metod Rapid Prototyping jsou výrazně ovlivněny z hlediska vlastního modelování především přesností dané metody, tedy obdobou rozlišení u tiskáren. Obecně lze vytisknout bezproblémově podle použité metody detaily o velikosti několika desetin až po několik setin u vysoce přesných, většinou laserových technik.

Námi zvolený stroj pro 3D tisk a princip tisku

My jsme využili pro náš projekt tiskárnu Dimension SST 1200. 3D tiskárna Dimension SST (Soluble Support Technology) je určena pro rychlou výrobu pevných a přesných prototypových modelů s technologií rozpustných podpor. Tato technologie umožňuje zhotovit modely velmi komplikovaných tvarů s dutinami a tenkými stěnami nebo vyrobit přímo celé funkční konstrukční sestavy. Konstrukčním materiálem je ABS plast s možností tisku podpůrného materiálu. Výsledná přesnost je cca 0,25 mm (tloušťka nanášené vrstvy). Únosnost takto realizovaného modelu je minimální, proto lze trámec využít pouze jako maketový (nefunkční model).

Díl vyrobený pomocí Rapid Prototypingu

Model v Autodesk Inventoru byl pro tyto potřeby realizován. Byl modelován s ohledem na použitou technologii s vyrobitelnými detaily o velikosti 0,5 mm a většími. Tuto hodnotu vždy zvažte, především u drobných součástí, které je pro například designérskou demonstraci vyrobit v odpovídajícím měřítku. Pro úsporu materiálu lze STL model vyexportovaný bez jakýchkoliv problémů načíst do speciálního software Magics, který dokáže model analyzovat z hlediska jeho proveditelnosti pomocí 3D tisku, případně vytvoří model jako skořápku s žebrováním, která ušetří výrazné množství ABS.

Modelujeme sestavu

Po vytvoření prototypu upínacího trámce byl tento upraven z hlediska povrchu a realizován v požadovaném zbarvení. Model lze povrchově upravit také částečným rozpuštěním v chemikáliích. Dochází k slití povrchu součásti a jejímu zpevnění ovšem na úkor její geometrické přesnosti.

Finální sestava

Takto vytvořený prototyp byl zpětně analyzován a byly zaneseny některé drobné změny do modelu v Autodesk Inventoru, kde se již připravovala další část maketového kužele, která bude vyrobena pro svůj jednoduchý tvar přímo pomocí postupů běžného obrábění. Z hlediska konstrukce v Autodesk Inventoru se jedná již pouze o jednoduchý model rotační součásti.