Suomi 
English 
Español 
Português 
Deutsch 
Italiano 
Français 
العربية 
Русский 
Bahasa Indonesia 
日本語 
한국어 
Svenska 
Polski 
Română 
Ελληνικά 
Türkçe 
Čeština 
Magyar 
Norsk bokmål 
3D-tulostustekniikka korujen tuotannossa
Nykyaikainen dataan perustuva valutekniikka
Johdanto:
Nykyaikaisen muokkaus- ja käsittelytekniikan vakiotoimintamenetelmät voidaan jakaa kahteen pääryhmään: additiivisiin ja subtraktiivisiin menetelmiin. Additiivista menetelmää edustaa 3D-tulostustekniikka, kun taas subtraktiivista menetelmää edustaa CNC-numero-ohjattu kaiverrustekniikka. Näitä kahta tietoon perustuvaa muotoilutekniikkaa käytetään usein myös korujen suunnittelussa ja käsittelyssä.
SLA 3D SLA-tekniikka ohjaa 3D-tulostimia
Sisällysluettelo
Jakso Ⅰ 3D-tulostustekniikka
3D-tulostus sai alkunsa Yhdysvalloissa 1800-luvun lopulla. 1980-luvun puolivälissä kehittyi vähitellen nopea prototyyppitekniikka (lyhenne RP), ja 3D-tulostustekniikka on yhteisnimitys useille nopeille prototyyppitekniikoille. Tämä tekniikka edellyttää vain tuotesuunnittelun CAD-mallitietojen suoraa tuontia, jotta muotit, mallit tai jopa valmiit tuotteet voidaan valmistaa nopeasti, jolloin tuotekehityssykli lyhenee merkittävästi, kustannukset vähenevät ja laatu paranee. Tähän mennessä 3D-tulostustekniikka on kehittänyt laajan valikoiman sovelluksia, jotka kattavat yhteiskunnan eri aloja, kuten teknologian, arkkitehtuurin, teollisuuden, lääketieteen, elintarvikkeiden ja taidesuunnittelun. Avaruusaluksista kakkupaloihin 3D-tulostustekniikkaa voi nähdä kaikkialla, eikä koruteollisuus ole poikkeus. Kun koruohjelmistojen kehitys kypsyi ja integroitui 3D-tulostustekniikkaan, se avasi uuden oven korujen suunnittelulle ja tuotannolle. Koruohjelmisto tekee suunnittelusta helpommin käytettävän, muokattavan, visuaalisesti esitettävän ja kustannusten hallinnan, kun taas yhdistettynä 3D-tulostustekniikkaan se voi nopeasti muuntaa tuottamaan 1:1 koruja valmiita tuotteita, minimoimalla inhimillisten ja materiaalisten resurssien kulutuksen korujen suunnittelussa ja tuotannossa, jolloin saavutetaan kaksinkertainen tulos puolet vähemmällä vaivalla.
Georg Jensen X Zaha Hadid -sarjan korut
Y VMIN Erityisen silmiä hivelevä, ELECTRONIC GIRL Elektroninen tyttö-sarja
Y VMIN Erityisen silmiä hivelevä, ELECTRONIC GIRL Elektroninen tyttö-sarja
3D-tulostus Food Machine
3D-tulostustekniikalla valmistettu ruoka
1. 3D-tulostustekniikan muovausperiaate
3D-tulostustekniikka ottaa käyttöön "additiivisen menetelmän", joka tunnetaan nimellä "additiivinen valmistustekniikka". Se käyttää 3D-mallinnusohjelmistoja (kuten JeweICAD, Rhinoceros, ZBrush, 3DESIGN, Autodesk Maya, 3DS Max, Grasshopper, Matrix 3D, 3D- ja 3D-mallinnusohjelmistot).
Syöttämällä 3D-tulostimeen Grasshopperin ja Matrixin kaltaisilla ohjelmistoilla suunnitellut mallitiedot ja säätämällä mallin tulostuskerroksen tietoja erityyppiset tulostimet voivat tulostaa vahamalleja, hartsimalleja, keraamisia malleja, elintarvikemalleja tai metallimalleja kerrostamalla jauhemaisia tai filamenttimateriaaleja käyttäen tekniikoita, kuten lämmitystä ja sintrausta.
Koruteollisuudessa 3D-tulostustekniikka mahdollistaa tarkemman ja nopeamman korujen suunnittelun ja mallinvalmistuksen. Teollisuus on tunnistanut sen edut mukavuuden, toistettavuuden ja helpon säädettävyyden suhteen. Monet koruyritykset ovat perustaneet älykkäitä 3D-tulostuksen tuotantolinjoja, jotka mahdollistavat laajamittaisen korutuotannon ja yksilöllisen räätälöinnin, parantavat merkittävästi suunnittelun ja tuotannon tehokkuutta ja vähentävät samalla kustannuksia. Suunnittelijat luovat korumalleja ja syöttävät ne 3D-tulostuslaitteisiin ja valitsevat korumallien tulostamiseen materiaaleja, kuten vahaa, hartsia, nailonia, muovia ja metallia, ja vahamuotteja käytetään eniten. Valmiita vahamuotteja voidaan käyttää suoraan metallin valamiseen; jos halutaan luoda koruja komposiittimateriaaleista, voidaan kokeilla tulostusta myös hartsilla, nailonilla tai keramiikalla. 3D-tulostustekniikan kehittyessä kehitetään vähitellen koneita, joilla voidaan tulostaa suoraan metalleja, kuten kultaa, hopeaa ja kuparia. Vaikka tekniikka ei ole vielä täysin kypsä, mikä aiheuttaa korkeita kustannuksia ja jätettä painettujen metallituotteiden valmistuksessa, tämä tekniikka kypsyy vähitellen ja tulee pian laajasti käyttöön.
2. 3D-tulostustekniikan luokittelu
Markkinoilla yleisesti käytettyihin 3D-tulostustekniikoihin kuuluvat TDP-jauhemateriaalin selektiivinen sidontatekniikka, FDM-fused deposition -mallinnustekniikka, SLA-stereolitografiatekniikka, DLP-digitaalinen valonkäsittelytekniikka, UV-ultraviolettimuodostustekniikka ja SLS-selektiivinen lasersintraustekniikka.
2.1 Jauhemateriaalin valikoiva sidontatekniikka
Tässä tekniikassa käytetään tavallisia mustesuihkutulostustekniikoita, joissa tietokoneen valvonnassa ruiskutetaan sideainetta jauhemateriaalin kerroksiin poikkileikkausprofiilin tietojen perusteella, jolloin jauheen kiinteät osat sitoutuvat toisiinsa ja muodostavat poikkileikkausprofiilin; tätä prosessia toistetaan kerros kerrokselta, kunnes malli on valmis.
2.2 Fused deposition -mallinnustekniikka -FDM (sulatettu laskeumamallinnus)
Siinä kuumennetaan ja sulatetaan filamenttimaista kestomuovimateriaalia, kun tulostussuutin tietokoneen ohjaamana levittää materiaalin työpöydälle poikkileikkausprofiilitietojen mukaisesti muodostaen kerroksen nopean jäähtymisen jälkeen; tämä prosessi toistetaan jokaiselle kerrokselle, kunnes malli on tulostettu kokonaan.
2.3 Stereolitografia Ulkonäkö -SLA
Kun raaka-aineena käytetään valohartsia, tietokone ohjaa laseria, joka skannaa piste kerrallaan nestemäisen valohartsin pinnan mallin poikkileikkaustietojen mukaisesti. Hartsikerroksen skannattu alue käy läpi fotopolymerisaatioreaktion ja jähmettyy. Kun yksi kerros on jähmettynyt, työpöytä siirtyy yhden kerroksen verran alaspäin, ja prosessi toistetaan, kunnes malli on tulostettu kokonaan.
FDM 3D FDM-tekniikka ohjaa lähes teollisen luokan 3D-tulostimia.
SLA 3D SLA-tekniikka ohjaa 3D-tulostimia
2.4 Digitaalinen valonkäsittely, DLP
Siinä käytetään DLP-projektoria (Digital Light Processor), joka kovettaa nestemäisiä fotopolymeerejä kerros kerrokselta. Koska jokainen kerros kovettuu levymäisesti, nopeus on nopeampi kuin vastaavassa SLA-stereolitografiatekniikassa. Tätä tekniikkaa käytetään usein korujen jalostusteollisuudessa.
DLP 3D DLP-tekniikka ohjaa 3D-tulostimia
DLP-tekniikalla ohjatuilla 3D-tulostimilla valmistettuja koruhartsimalleja voidaan käyttää suoraan metallinvalutöissä.
2.5 Monisuihkumallinnus MJM (Multi-jet Modeling)
Materiaalit ruiskutetaan kerros kerrokselta ja muotoillaan kemiallisen hartsin ja termoplastisen valokovettumisen avulla. Se soveltuu erittäin tarkkojen ja teräväpiirtoisten mallien ja prototyyppien rakentamiseen, ja sitä voidaan käyttää suoraan hukkavahavaluun. Tämä tekniikka mahdollistaa useiden materiaalien sisällyttämisen painettuun tuotteeseen, ja korumallien painamisessa yleisesti käytetty vahapainokone käyttää tätä tekniikkaa. MJM:n monisuihkumallinnustekniikalla ohjatulla vahapainokoneella valmistetut korumallit koostuvat valkoisesta ja violetista vahasta, jossa valkoinen vaha toimii korumallin tukipohjana painamisen aikana.
Violetti vaha on korumalli; koko malli asetetaan tulostuksen jälkeen valkoisen vahan liuotusliuokseen. Kun valkoinen vaha liukenee, jäljelle jää korumallin purppuravahaosa, jota voidaan käyttää metallivalutöissä.
Tuki valkoinen vaha, rakenne violetti vaha
MJM Korut mallit valmistettu MJM teknologian vaha ruiskutus koneella
2.6 UV-ultraviolettimuodostustekniikka
Nestemäinen valohartsi säteilytetään UV-ultraviolettivalolla, kerros kerrokselta, pinoaminen alhaalta ylöspäin, eikä prosessin aikana ole melua ja korkea muodostustarkkuus.
2.7 Nanohiukkasten suihkutus, NPJ (NanoParticle Jetting)
Tässä prosessissa käytetään nanonestemetallia, joka on kerrostettu ja muodostettu mustesuihkulla, jonka tulostusnopeus on viisi kertaa nopeampi kuin tavallisen lasertulostuksen ja erinomainen tarkkuus ja pinnankarheus.
2.8 Laser-metallipinnoitus, LMD (Laser Metal Deposition)
Tällä tekniikalla on monia nimiä, joita kutsutaan yleisesti nimillä LENS, DMD, DLF, LRF jne. Tulostusjauhe kerätään työstöpinnalle suuttimen kautta, joka konvergoi laserin kanssa pisteessä, ja kun jauhe on sulanut ja jäähtynyt, saadaan laskeutettu pleteroitu kokonaisuus.
2.9 Valikoitu lasersintraus, SLS (Selected Laser Sintering)
Valikoitu lasersintraus (SLS): Laser sintraa jauheen ääriviivatietojen mukaisesti tietokoneen ohjauksessa ja jatkuvalla syklillä muodostaen kerrostuman.
2.10 Valikoiva lasersulatus, SLM (Selective Laser Melting)
Valikoiva lasersulatus (SLM): Siinä käytetään hienosti kohdistettua valopistettä sulattamaan nopeasti ennalta määritettyä metallijauhetta, jolloin saadaan suoraan minkä tahansa muotoisia malleja. Sillä voidaan suoraan muodostaa metallimalleja, joilla on lähes täydellinen tiheys ja hyvät mekaaniset ominaisuudet. Tämä tekniikka voittaa SLS-prosessin monimutkaisuuden metalliosien valmistuksessa.
2.11 Elektronisuihkusulatus EBM (Electron Beam Melting)
Prosessi on samanlainen kuin SLM, mutta energialähteenä on elektronisuihku. EBM-elektronisäteen lähtöenergia on yleensä kertaluokkaa suurempi kuin SLM-laserin lähtöteho, ja myös skannausnopeus on paljon suurempi kuin SLM:n. Siksi EBM:n käytön aikana on tarpeen esilämmittää koko rakennusalusta, jotta estetään merkittävät jäännösjännitykset, jotka johtuvat liiallisista lämpötilaeroista muokkausprosessin aikana.
3. 3D-tulostuksen muotoiluprosessi ja digitaalinen ohjelmistotekniikka 3D
3D-tulostuksen muovausprosessin ratkaisevin vaihe on konseptisuunnittelu ja digitaalinen ohjelmistomallinnus. Korusuunnittelun mallintamiseen yleisesti käytettyihin ohjelmistoihin kuuluvat JeweICAD, 3DESIGN, Rhinoceros, ZBrush ja Matrix, joilla kullakin on omat etunsa ja ominaisuutensa ja joiden avulla voidaan suunnitella muotoja, joita on vaikea tai mahdoton luoda manuaalisesti, kuten toistuvia rakenteita, säännöllisiä gradienttirakenteita, onttoja rakenteita ja monikerroksisia kaarevia pintarakenteita. Ohjelmiston suorituskyvyn ymmärtäminen ja sen käytön osaaminen on olennaista, jotta 3D-tulostuksen muottiprosessia voidaan hyödyntää paremmin. Alla on lyhyt esittely useista ammattimaisista korusuunnitteluohjelmistoista, jotka voivat suoraan tulostaa tulostusta varten.
3.1 JeweICAD
JeweICAD on ammattimainen korujen suunnitteluohjelmisto, jonka on kehittänyt Hong Kong Jewelry Computer Technology Co., Ltd. vuonna 1990. Se on kehittynyt tehokkaaksi ja vakaaksi kypsäksi ohjelmistoksi, jota useimmat koruyritykset ja suunnittelijat käyttävät tällä hetkellä suunnitteluun ja mallin tulostamiseen, ja se on erittäin suosittu. Ohjelmistolla on vahvat kuvankäsittelyominaisuudet, se voi tuottaa 1:1 korumallien lähtötietoja, siinä on täydellinen Rail guide -pinnanmuodostustekniikka, tehokkaat Curve-mallinnus- ja piirrostoiminnot sekä Boolean-toimintatekniikka ja se mahdollistaa vapaan perspektiivin muuntamisen. Ohjelmistossa on kiinteä jalokivi- ja koruosakirjasto suoraa käyttöä varten. Suunnittelun valmistumisen jälkeen se voi suorittaa mallin renderöinnin, laskea käytetyn kullan painon ja tulostaa standardin mukaiset saumattomat STL- ja SLC-muotoiset tiedostot, mikä mahdollistaa 3D-tulostimien ja CNC-kaiverruskoneiden kanssa yhteensopivien korumallien nopean tuotannon.
JeweICAD-käyttöliittymä
JeweICAD-käyttöliittymä
3.2 Sarvikuono
Rhinoceros, lyhennettynä Rhino, julkaistiin vuonna 1998, ja se on maailmanluokan tietokoneavusteinen teollinen mallinnusohjelmisto, jonka on kehittänyt yhdysvaltalainen Robert McNeel & Assoc. Se käyttää erinomaista NURBS (Non-Uniform Rational B- Spline) -mallinnusmenetelmää, ja ohjelmiston kehityskonsepti on seuraava
Rhino on keskeinen järjestelmä, ja se kehittää jatkuvasti erilaisia alakohtaisia liitännäisiä, renderöinti- ja animaatioliitännäisiä, malliparametreja jne., jotka parantavat ja kehittyvät jatkuvasti yleiskäyttöiseksi suunnitteluohjelmistosarjaksi. Rhino voi syöttää ja tulostaa erilaisia tiedostomuotoja, ja malleja voidaan valmistaa suoraan useilla CNC-koneilla ja 3D-tulostimilla, jotka palvelevat esimerkiksi arkkitehtuurisuunnittelua, teollista valmistusta, mekaanista suunnittelua, taiteellista suunnittelua ja 3D-animaatiotuotantoa.
3.2.1 Edulliset teknologiat:
Rhinossa on erinomainen mallinnusmenetelmä NURBS:llä ja verkkomallinnuslisäosa, T-Spline, jossa on monipuolisia toimintatapoja, jotka tekevät mallintamisesta eloisampaa; samalla se on kehittänyt erilaisia alakohtaisia lisäosia. Kunhan hallitsee ohjelmiston vakiotoimintatavat ja -tekniikat, myöhempien lisäosien oppiminen on erittäin helppoa. Esimerkiksi lataamalla korusuunnittelun liitännäisohjelmat Rhinoon voi niistä tehdä ammattimaisen korusuunnitteluohjelmiston. Tämä on myös avaintekijä Rinon jalansijan saamiseksi eri toimialoilla.
3.2.2 Muovaus ja käsittely:
Rhino voi tuoda ja viedä kymmeniä eri formaatteja, mukaan lukien 2D-tiedostomuodot, 3D-tulostuksessa tarvittava STL-muoto ja kuvatiedostomuodot. Se voi tuoda ja muokata muiden ohjelmistojen luomia malliparametreja ja mukauttaa samalla erilaisia tulostustulosteita, mikä tekee siitä erittäin kätevän käyttää.
3.2.3 Helppo asennus:
Vaikka Rhino on mahtava, sillä ei ole muihin mallinnusohjelmistoihin verrattuna poikkeuksellisen suuria vaatimuksia käyttöjärjestelmälle ja tietokonelaitteiston kokoonpanolle; se vie vain noin 20 megatavua tilaa, ja se on helppo oppia ja hallita.
3.2.4 Professional Jewelry Design Plugin:
Rhino on tunnettu runsaista liitännäisohjelmistaan, ja se on kehittänyt ammattimaisia liitännäisohjelmia, jotka kattavat lähes kaikki suunnittelutyypit.
Gemvision Matrix: Korusuunnittelun tehokas lisäosa, jolla on huomattavia etuja parametrisen hallinnan muokkauksessa, muokkauksessa ja kattavissa ominaisuuksissa.
TDM RhinoGold: Mallien nopean ja tarkan suunnittelun ja muokkauksen mahdollistava kattava korusuunnitteluliitännäinen, jossa on täydellinen valikoima suunnittelutyökaluja, mukaan lukien mallinnus, kivenasettaminen, kehysasettaminen, kaulakorut, sormukset ja reliefit. RhinoGold lisää Rhino-ohjelman keskeisiin toimintoihin koruihin erikoistuneita työkaluja, mikä parantaa merkittävästi suunnittelun tehokkuutta ja voi myös automatisoida toistuvia tehtäviä.
Smart3d ja Logis3d Pavetool: Molemmat liitännäiset voivat automaattisesti asettaa kivet ja luoda automaattisesti hunajakennomaiset perusreiät.
Pavetool: Ammattimainen virtuaalinen inlay-lisäosa jalokiville, joissa on useita kaarevia pintoja.
3.2.5 Muut liitännäistyökalut:
FlamingoPenguin V-Ray BrazilBongo RhinoAssembly RhinoDirect EasySite Alibre Design RhinoShoe Orca3D DentalShaper for Rhino
Renderöinti plugins Flamingo, Pingviini, V-Ray, ja Brasilia; animaatio plugins Bongo, RhinoAssembly; parametri ja rajoitus muutos plugin RhinoDirect; arkkitehtuuri plugin EasySite; mekaaninen plugin Alibre Design; jalkineet plugin RhinoShoe; meri plugin Orca3D; hammaslääketieteen plugin DentalShaper for Rhino; valokuvaus mittaus plugin Rhinophoto; käänteinen suunnittelu plugin RhinoResurf; verkko mallinnus plugin T-Spline, jne., ja jatkuvasti päivitetään. Rhinolla on niin vankka kirjasto ammattimaisia lisäosia, että tällä ohjelmistolla suunnitelluissa malleissa on tarkat muodot, realistiset renderöintitehosteet ja houkuttelevat animoidut mainokset. Kun sitä käytetään korujen suunnitteluun, se voi myös nopeasti mallintaa, järjestää kivet automaattisesti ja laskea tarkasti kullan ja jalokivien nettopainon, aivan kuten ammattimaiset korujen suunnitteluohjelmistot.
3.3 3DSUUNNITTELU
Ammattimainen korusuunnitteluohjelmisto 3DESIGN kuuluu ranskalaiselle Type3-yritykselle, joka on perustettu vuonna 1988 Lyonissa, Ranskassa. Johtavana taiteellisena CAD/CAM-ohjelmistona teollisuuden kehittämisessä se on vaikuttanut merkittävästi teolliseen kaiverrukseen ja 3D-korusuunnitteluun.
3.3.1 Edulliset teknologiat:
3DESIGN keskittyy korusuunnitteluun ja ammattimaiseen kellosuunnitteluun. Uusi versio parantaa entisestään korujen suunnittelu- ja käsittelytoimintoja, ja yleisesti käytetyt tietokonekokoonpanot voivat täyttää ohjelmiston asennusvaatimukset (yhteensopiva Mac- ja Windows-järjestelmien kanssa). Ohjelmiston käyttö onnistuu yleensä noin kolmessa kuukaudessa.
Ohjelmistoa on helppo käyttää, ja sen avulla mallia voidaan kääntää ja skaalata milloin tahansa. Siinä on renderöintiominaisuudet, joiden avulla käyttäjät voivat nähdä mallin renderöidyt materiaalit välittömästi käyttöliittymässä, jolloin suunnittelijat voivat nopeasti tarkkailla työnsä yksityiskohtia ja hallita korujen kokonaissuunnittelua. Kaupallisia tilauksia varten se mahdollistaa myös oikea-aikaiset tarkistukset, verkkojakamisen ja luettelonäytöt, jolloin asiakkailta saadaan tehokasta palautetta ennen käsittelyä, mikä parantaa lopputuotteen tarkkuutta.
3DESIGN on myös kehittänyt ainutlaatuisen "linkitystekniikan", jonka avulla voidaan nopeasti muuttaa olemassa olevia luonnoksia uusiksi malleiksi. Jos mallin luomiseen kuluu 4 tuntia, neljän samanlaisen kappaleen valmistaminen veisi noin 16 tuntia, mutta "parametrinen" malli voi seurata mallin luovaa historiaa, ja jokainen vaihe tallennetaan. Näin ollen mitä tahansa vaihetta muuttamalla ja uudelleen muokkaamalla voidaan suunnitella uusia teoksia ilman aikarajoituksia tai taajuusrajoituksia, mikä mahdollistaa innovoinnin milloin tahansa. Lisäksi 3DESIGN-ohjelmisto laskee kaikki vaiheet automaattisesti uudelleen, mikä säästää merkittävästi mallinnusaikaa. Ohjelmistossa on myös rikas tietokanta jalokivistä, asetuksista, lisävarusteista ja tehokkaita ominaisuuksia, kuten automaattinen kiven asettaminen, kanavat, pyyhkäisy, matriisit ja kullan painon arviointi, jotka tarjoavat mukavuutta erilaisten korutyylien luomiseen.
3.3.2 Muotoilu ja käsittely:
Kun olet käyttänyt ohjelmistoa hyvän työn suunnitteluun, voit aloittaa mallin käsittelyn. 3DESIGN voi tuottaa STL-tiedostoja, ja se voidaan liittää suoraan nopeisiin prototyyppikoneisiin ja 3D-tulostimiin. Se on all-in-one-ohjelmisto, joka integroi suunnittelun ja käsittelytulosteen.
3.3.3 Ohjelmiston muut laajennukset:
3DESIGNillä on monia siihen liittyviä apuohjelmia, kuten 3Shaper ja DeepImage. Useiden ohjelmistojen käyttäminen yhdessä voi tehdä korujen luomisesta vaivattomampaa.
3Shaper-veistotoiminto:
Tässä ohjelmistossa on kaksi tehokkainta teknistä toimintoa: jakopinnat ja hybridimallinnus. Käyttämällä 3Shaper-lisäosaa 3DESIGNissä ja avaamalla tuotettavan mallin voit vapaasti kiertää ja mitata erilaisia kulmia, pisteitä tai pintoja mallissa. Voit myös määrittää ennalta useita pisteitä ja viivoja, joiden avulla voit jakaa tuotteen lukemattomiin pieniin pintoihin. Työntämällä, vetämällä ja silloittamalla pintojen välillä voit muuttaa tuotteen muotoa ja suorittaa vapaamuotoisen mallintamisen, jolloin voit muotoilla minkä tahansa muodon kuin muovailusaven. Myös monet pienet veistosmallit käyttävät usein tätä ohjelmistoa, jolloin teoksen muoto suunnitellaan ensin ohjelmiston avulla. 3D-tulostustekniikan avulla luodaan 1:1-malli, ja lopuksi jade- ja puunveiston käsityöläiset veistävät sen mallin mukaan. Tämä mahdollistaa muodon paremman hallinnan, säästää työaikaa ja vähentää materiaalihukkaa. Korujen suunnittelussa tätä ohjelmistoa voidaan käyttää yksityiskohtien, kuten reunojen, muokkaamiseen, joten käyttämällä sekä 3DESIGNia että 3Shaperia yhdessä voidaan tehdä koruista entistä hienompia.
DeepImage-renderöintitoiminto:
DeepImage on myös 3DESIGNin avustajaohjelmisto. 3DESIGN CAD8:n toiminnallisena ominaisuutena DeepImage antaa suunnittelijoille mahdollisuuden luoda nopeasti teräväpiirtoisia "ray tracing" -kuvia ja "animaatioita" (Quicktime-, PNG- tai jatkuvia JPG-kuvia). DeepImagessa on myös seuraavat ominaisuudet: mahdollisuus valita korumateriaaleja ja kohtauksia tietystä tietokannasta, vetämällä ja pudottamalla materiaaleja, esittämällä ne täydellisessä ympäristössä, integroimalla ne tarkoituksenmukaisemmin tuotesuunnitteluun sekä laskemalla ja esittämällä renderöintitehosteet automaattisesti, ja kaikki tämä vain muutamassa sekunnissa.
3.4 ZBrush
ZBrush on Pixologicin vuonna 1999 lanseeraama tehokas digitaalinen 3D-veisto- ja 2D-maalausohjelmisto. Siitä on tullut 3D-teollisuuden keskeinen ohjelmisto, jota käytetään pääasiassa elokuvien erikoistehosteissa, videopeleissä, kuvitussuunnittelussa, mainostehosteissa, 3D-tulostuksessa, korusuunnittelussa, ihmismalleissa, autosuunnittelussa, konseptiopetuksessa ja muilla aloilla.
3.4.1 Edulliset teknologiat:
ZBrushin synty on tuonut mullistavia muutoksia koko 3D-suunnittelualalle. Toisin kuin perinteiset 3D-ohjelmistot, joiden mallintaminen perustuu hiireen ja parametreihin, ZBrush muuttaa hahmojen mallintamisen ja teksturoinnin monimutkaisimmat ja työläimmät tehtävät 3D-tuotannossa ajattelutoiminnaksi, joka muistuttaa savella veistämistä ja kunnioittaa täysin suunnittelijoiden perinteisiä työskentelytapoja. Ohjelmistossa on erityyppisiä 3D-siveltimiä ja materiaalikirjastoja, joiden avulla suunnittelijat voivat hallita työkaluja, kuten 3D-siveltimiä, grafiikkataululla tai hiirellä. Hiiren toimintakonsepti on samanlainen kuin erilaisilla taltoilla ja siveltimillä, kun taas työläitä asioita, kuten topologiaa ja verkkojakoa, käsitellään automaattisesti taustalla. Suunnittelijat ja taiteilijat voivat päästää luovuutensa valloilleen ja viimeistellä teoksiaan kuin käsin piirtäen tai käsin veistäen. Samalla he voivat jatkuvasti soveltaa väritystä, renderöintiä ja muita efektejä, muuttaa työn väriä, tekstuuria, valaistusta ja tarkkuutta ja saavuttaa aidosti 3D:n integraation.
ZBrushin siveltimillä voi helposti muotoilla ihon yksityiskohtia, kuten ryppyjä, hiusläikkiä ja pilkkuja, sekä yksityiskohtaisia kuoppamalleja ja tekstuureja. Se voi myös viedä monimutkaisia yksityiskohtia normaalikartoiksi ja matalaresoluutioisiksi malleiksi, joissa on hyvin käärimättömät UV-mallit, mikä helpottaa tunnistamista ja soveltamista suurissa 3D-ohjelmistoissa, kuten Autodesk Mayassa, 3DS Maxissa ja Lightwavessa. Siksi tämä ohjelmisto on myös kriittinen mallinnus- ja materiaalityökalu ammattimaisessa animaatiotuotannossa. Merkittävät pelit, kuten "Assassin's Creed" ja "Call of Duty", sekä tunnetut elokuvat, kuten "Pirates of the Caribbean", "Taru sormusten herrasta" ja "Avatar", ovat kaikki hyödyntäneet ZBrush-ohjelmistoa tuotannossa.
3.4.2 Muotoilu ja käsittely:
ZBrushilla suunnitellut teokset voidaan suoraan tulostaa STL-muodossa, jolloin ne voidaan liittää erilaisiin 3D-tulostimiin fyysisen mallin tulostusta varten. Ohjelmistoon on myös mahdollista tuoda tarkkoja mallitietoja, jotka on kerätty huipputarkoilla 3D-skannereilla, muokkausta ja hienosäätöä varten.
Monet mallitaideteokset luodaan 3D-tulostamalla sen jälkeen, kun ne on suunniteltu ZBrushilla. Suunnittelun ja fyysisen tuotoksen saumattoman yhteyden ansiosta suunnittelijoiden ja taiteilijoiden luovat konseptit voidaan muuttaa nopeasti virtuaalisesta todellisuudeksi, mikä vähentää merkittävästi suunnittelukustannuksia.
Alexander Beim, Einsteinin patsas, ZBrush-mallinnustyö
Xu Zhelong, Golden Scale Junior (renderöimätön kuva).
Xu Zhelong x Kaiten Studio，Golden Scale Junior, fyysinen veistos
3.4.3 ZBrushin soveltaminen korujen suunnittelussa:
ZBrushin 3D-veisto-ominaisuudet muistuttavat perinteistä käsin veistettyä vahanveistoa, ja niissä on hienoja veistosiveltimiä sekä työntämiseen, vetämiseen ja pyörittämiseen tarkoitettuja työkaluja, joilla mallinnuksen muotoa voidaan muuttaa mielivaltaisesti. Tämä käsityön kaltainen toiminnallisuus soveltuu hyvin abstraktien, ihmis-, eläin-, kukka- ja monenlaisten muiden korujen luomiseen ja mahdollistaa samalla työn syvällisen detaljoinnin, mikä ylittää perinteisten CAD- tai NURBS-pohjaisten 3D-ohjelmistojen detaljisuunnittelun rajoitukset.
ZBrushia voidaan käyttää myös 3D-ohjelmistojen, kuten JeweICADin ja Rhinocerosin kanssa. Esimerkiksi JeweICADin jalokivien ja korutarvikkeiden mallit voidaan viedä STL-muodossa ja tuoda sitten ZBrushiin käytettäväksi; geometriset lohkotyyppiset korut voidaan luoda nopeasti Rhinocerosilla ja jalostaa ZBrushissa. ZBrushissa on erilaisia materiaalipalloja ja renderöintityökaluja, joiden avulla jokainen korun osa voidaan renderöidä eri materiaaleilla. Perinteisten materiaalien, kuten kullan, hopean ja kuparin, lisäksi on olemassa erilaisia renderöintimateriaaleja, kuten lasia, helmiä, jalokiviä, hiekkaa, puuta ja muovia, ja käyttäjät voivat luoda omia materiaalitekstuurejaan, mikä tyydyttää suunnittelijoiden tarpeita valtavasti. Kun mallin suunnittelu on valmis, materiaalit voidaan valita suoraan realistisen vaikutuksen aikaansaamiseksi, mikä on hyvä rooli lopputuotteen käsittelyn laadun valvonnassa.
II jakso CNC-numeerisen ohjauksen veistotekniikka
CNC on lyhenne sanoista Computer Numerical Control. CNC-kaiverruskone koostuu tietokoneesta, kaiverruskoneen ohjaimesta ja pääkaiverruskoneesta. Kaiverruskoneen numeerinen ohjaustekniikka on liikeradan ohjausjärjestelmä, jossa kunkin liikeakselin siirtymä on ohjauskohteena ja jossa kunkin liikeakselin liikettä koordinoidaan. Käsittelyidea on seuraava: Tietokone välittää automaattisesti kaiverruskoneen ohjaimelle, joka muuntaa sen tehosignaaleiksi ajo- tai servomoottoreita varten. Tässä vaiheessa pääkaiverruskone luo kaiverrustyökaluradan kolmelle tai useammalle akselille, ja käsittelymateriaalin mukaan konfiguroidut kaiverrustyökalut alkavat pyöriä suurella nopeudella ja suorittavat subtraktiivisia prosesseja, kuten leikkaamista, jyrsintää ja porausta pääkoneen työpöydälle kiinnitettyyn materiaaliin. Toimenpiteen jälkeen voidaan kaivertaa erilaisia tietokoneella suunniteltuja litteitä, kolmiulotteisia ja kohomalleja.
Pieniä CNC-kaiverruskoneita käytetään laajalti myös koruteollisuuden nopeassa prototyyppien valmistuksessa. CNC-kaiverruskoneet voivat käsitellä erilaisia materiaaleja, kuten puuta, bambua, nahkaa, muovia ja vahaa, ja ne voivat myös käsitellä suoraan metallimateriaaleja; tämä prosessi soveltuu erilaisiin monimutkaisiin kolmiulotteisiin pintaprofiileihin, tekstuureihin ja litteisiin onttoihin kaiverruksiin, ja on haastavampaa käsitellä malleja, joissa on sisäisiä rakenteita, puoliksi suljettuja ja suljettuja rakenteita. Korujen muotoiluun käytettävät CNC-kaiverruskoneet voivat olla yhteensopivia eri CAD-ohjelmistojen, kuten Rhino, JewelCAD, Solidworks, ArtCam jne., kanssa. Ne voivat myös käyttää suunnitteluun ammattimaisia kaiverrusmallinnusohjelmistoja, kuten Type3, mikä parantaa mallien laatua. Siksi CNC-tekniikalla veistetyt korut ja pienet käsityöt ovat yleensä hienoja. Korujen käsittelyyn käytettävien pienten CNC-kaiverruskoneiden yleisiä tuotemerkkejä ovat Beijing Jingdiao ja ranskalainen Gabar.
3D-skannaustekniikka yhdistetään usein CNC-kaiverrus- ja 3D-tulostustekniikkaan, jolloin skannatut tiedot tuodaan tietokoneelle säätöjä varten ja käytetään sitten CNC-kaiverrus- tai 3D-tulostustekniikkaa muotokäsittelyyn.
CNC laserkaiverrus kone veistämällä metallia
Metalli käsityöt, tehty CNC kaiverrus koneella
Suuri teollisen luokan CNC-kaiverruskone
Pieni CNC-kaiverruskone
Kädessäpidettävä 3D-skanneri
Pöydän pyörivä 3D-skanneri
Desert Flower No.1 ~ 5 sarja, Purple Sandalwood, Small Leaf Red Sandalwood, Chen Gui Bao, Zebra Wood, Micro Concave Yellow Sandalwood, Pearl, 925 Silver
