Большие объемные буквы и вывески на маленьком 3D принтере «РОССИЯ» — 2 метра!

Ни для кого не секрет, что если печатная 3D модель больше размеров рабочего стола принтера, то эта модель делится на части, печатается отдельными элементами и склеивается. При этом на итоговой склеенной модели видны швы, которые приходится дополнительно обрабатывать, а возможно, шпатлевать и красить – все это довольно трудоемкий, сложный и грязный процесс, где важен опыт постобработки. В связи с этим, печать моделей, значительно превышающих по размеру рабочую область принтера, на коммерческой основе, довольно таки рискованное занятие, без гарантии того, что время, силы и материал не будут потрачены зря. По сути, самыми распространенными статьями заработка на 3D принтере остается прототипирование и изготовление поломанных пластиковых частей механизмов (шестеренки, различные защелки) - то, что обычно по своим габаритам не превышает размеров стола 3D принтера.На самом же деле, существует простой способ избежать этапов механической доводки шва, шпатлевки и окраски, и получить из под принтера отпечатанные части, у которых после склейки шов будет незаметен. И все что нужно при этом сделать - это декоративно замаскировать шов определенным образом на этапе проектирования 3D модели.

Для демонстрации способа, разработал дизайн двух вывесок, которые напечатал из пластика Pet-g ABS Maker.Вывеска «REMIX» - небольшая общей длинной 70 сантиметров, и вывеска «РОССИЯ» - общая длина композиции 2 метра.

На примере вывески «REMIX» очень просто понять, каким образом это осуществлено, и как смотрится в готовом виде.При проектировании «REMIX», черные и красные буквы уместились в размер стола 3D принтера (20х20см). Красные полосы внутри «M», а также между «I» и «X» без труда были размещены целиком. Красная полка под «RE» выходит за пределы области печати и ее пришлось разбить на два элемента (на фото ниже). А для того, чтобы скрыть шов, при моделировании сделали ложные декоративные повторяющиеся элементы, и в одном из них модель была разделена на две части. Важная особенность декоративных элементов-вырезов (1) - при моделировании их нужно опускать не менее чем на 2 мм, чтобы образовывалась тень, которая и маскирует разрез модели. Также, важным условием является вырез на видимом торце (2) модели. После печати, если сложить полку целиком, то шов совершенно не бросается в глаза.Вывеска «РОССИЯ» – сложнее. В ней каждая буква - это уникальный рисунок и способ для сокрытия шва, от простого к более сложному. Это отличный пример для демонстрации заказчикам различных вариантов изготовления объемных букв на 3D принтере. Размер букв приблизительно 25X25 см, которые, для лучшей демонстрации методики, разделил на 4 части. Высота букв 4 см.Итак, по порядку.

Буква «Р» (общая масса пластика 412 г). Разработал дизайн таким образом, что там, где нам нужно разрезать букву, накладывается мелкий рисунок в полоску, не целиком на всю букву, а только в области шва. Как и в примере с «REMIX», тут применяется простые лицевые(1) и торцевые(2) вырезы, которыми все отлично маскируется.Буква «O» (общая масса пластика 378 г). В данном случае на букву целиком наложил крупный геометрический рисунок и произвел разноуровневое выдавливание различных участков. Геометрические фигуры рисунка также разделены канавками, которые выдавливаются ниже всех форм. И все это сопровождается торцевыми вырезами.Первая буква «С» (общая масса пластика 473 г). Она выполнена дизайном отдельных полосок, по краям которых и производится разделение модели.Вторая буква «С» (общая масса пластика 273 г). Более сложный вариант. Эта буква образована двумя геометрическими рисунками, наложенными сверху и снизу. Далее эти рисунки хаотично перетекают один в другой (отдельными областями), а в середине буквы образовывается общее тело. При этом, для того чтобы нарастить тело буквы, таких перетеканий необходимо множество. Например, в один верхний треугольник перетекает несколько нижних. На фото также видны псевдо полоски между треугольниками, в некоторых из них и осуществляется разделение модели. Стоит отметить, что никаким способом кроме как 3D печать такую модель не изготовить, и я предполагаю, что это - основное конкурентное преимущество печати вывесок на 3D принтере.Буква «И» (общая масса пластика 517 г). Ее изготовление, также как и второй буквы «С», возможно только при помощи 3D печати. Спроектировал ее следующим образом. Сверху и снизу наложил одинаковый геометрический рисунок «соты», далее в хаотичном порядке одна нижняя «сота» перетекает в одну верхнюю. В некоторых местах эти столбцы пересекаются и сливаются. Так как столбцы выполнены отдельной фигурой, то эта буква очень легко режется в любом месте.Буква «Я» (общая масса пластика 375 г). В данной букве разделение на части замаскировано печатью этих частей из пластика разного цвета. Зрительно разрез в границах смены цветов не акцентирует внимания, и в целом все выглядит едино. Дополнительно, на одной из синих частей буквы, есть простой декоративный выдавленный рисунок, просто для красоты.3D Флаг (общая масса пластика 822 г). Поделен на шесть частей. Разделение реализовано двумя способами - цветом и декоративным рисунком, как и в вывеске «REMIX».Конечно, не все с первого раза получилось так легко и просто, много пластика ушло в отходы – обычное дело в пробах и экспериментах …

Но, собрав все в единую композицию, появились определенные мысли касательно проделанной работы. Изготовление вывесок и объемных букв любого размера и формы при помощи 3D печати не составляет особого труда. К этому добавляется прогнозируемое время изготовления и отсутствие пост обработки, что в принципе делает печать вывесок коммерчески оправданным. А в виду того, что при помощи 3D печати возможно реализовать большие объемные композиции с интересными объемными формами, то появляются свои конкурентные преимущества.

Вообще, стоит обратить внимание на стандартные технологии изготовления букв и вывесок. Обычно они изготавливаются из фрезерованного акрилового верха и боковых стенок из ПВХ. Все это дело склеивается клеем. Дополнительно поверхности могут оклеиваться цветной пленкой. Есть также и другая технология, когда боковины собираются из специализированного гибкого профиля. Поэтому в своих примерах я постарался сделать буквы, отличные от типовых, которые предлагают на рынке рекламные агентства. Ну и конечно же не особо усложнял, чтобы можно было бы легко их повторить на самом распространенном принтере с областью печати 200x200X200мм.

Pet-g пластик отлично себя показал в плане усадки. Все модели проектировались без дополнительных припусков и зазоров. Все компоненты соединялись без проблем. Учитывая термостойкость и великолепную межслойную адгезию. Буквы, напечатанные из Pet-g, получились прочнее, чем изготовленные по обычной методике. А вот нужны ли такие крепкие буквы? Нужно думать…

По стоимости оборудования - 10 принтеров стоят приблизительно как дешевый портальный фрезер. На 10 3D принтерах можно достаточно быстро изготавливать вывески без каких либо трудозатрат. В качестве примера: каждая буква из вывески «РОССИЯ» изготавливалась приблизительно 24 часа, то есть на 10 принтерах за одни сутки можно получить всю вывеску целиком, склеить минут за 15 - и заказ готов к отгрузке. Это довольно таки производительно и вполне конкурентно в сравнении с технологией фрезеровки, ручной сборки и оклейки пленкой.

Кроме того, по этой методике, можно без проблем реализовать буквы с различными вариантами подсветки, например, скомбинировав технологию 3D печати и фрезеровки акрила для подсветки светодиодами.

Также использовав метод печати со сменой пластика, можно получить еще большее конкурентное преимущество 3D печати букв.

Доп информация:

• Части букв отлично склеиваются Cosmofen PVC SL-660.220 без применения штифтов-пазов в моделях, что сокращает время на моделирование.
• Серебристый фон - алюминиевая композитная панель.
• Буквы «РОССИЯ» установлены на проставках, при этом к буквам эти проставки приклеены клеем PVC и уже готовая сборка приклеена к композиту скотчем VHB 3M.
• 3D моделирование осуществлялось в программе FUSION360, на некоторые буквы накладывались конвертированные из CorelDRAW в DXF файлы - геометрические рисунки, а некоторые буквы рисовал встроенными средствами SKETCH.
  
  5. Масса всей вывески в целом, «REMIX» – 916 грамм, «Россия» с флагом – 3250 грамм.
  
  

PS: Файлы загружу к себе в профиль, ссылка будет в комментариях к статье. В архиве находятся буквы композиции «РОССИЯ» не только в формате STL, но и в формате STEP, все геометрические рисунки, которые применял при проектировании букв в формате CDR версии 12 программы CorelDRAW. Все эти файлы помогут детальнее разобраться в проектировании букв различными способами.