Takı Üretiminde Kullanılan 3D Baskı Teknolojisi
Çağdaş veri tabanlı kalıplama teknolojisi
Giriş:
Çağdaş şekillendirme ve işleme teknolojisinin standart operasyonel yöntemleri iki ana kategoriye ayrılabilir: eklemeli ve eksiltmeli. Eklemeli yöntemin temsilcisi 3D baskı teknolojisi iken, çıkarıcı yöntemin temsilcisi CNC sayısal kontrol gravür teknolojisidir. Bu iki tür veri odaklı şekillendirme teknolojisi, mücevher tasarımında ve işlenmesinde de sıklıkla kullanılmaktadır.
SLA 3D SLA teknolojisi 3D yazıcıları kontrol eder
İçindekiler
Bölüm Ⅰ 3D Baskı Teknolojisi
3D baskı, 19. yüzyılın sonlarında Amerika Birleşik Devletleri'nde ortaya çıkmıştır. 1980'lerin ortalarında, hızlı prototipleme teknolojisi (RP olarak kısaltılır) yavaş yavaş gelişti ve 3D baskı teknolojisi, bir dizi hızlı prototipleme teknolojisi için kullanılan toplu bir terimdir. Bu teknoloji, kalıpları, modelleri ve hatta bitmiş ürünleri hızlı bir şekilde üretmek için yalnızca ürün tasarımının CAD model verilerinin doğrudan içe aktarılmasını gerektirir, böylece ürün geliştirme döngüsünü önemli ölçüde kısaltır, maliyetleri düşürür ve kaliteyi artırır. 3D baskı teknolojisi bugüne kadar teknoloji, mimari, endüstri, tıp, gıda ve sanat tasarımı gibi toplumun çeşitli sektörlerini kapsayan geniş bir uygulama yelpazesi geliştirmiştir. Uzay aracından kek atıştırmalıklarına kadar, 3D baskı teknolojisi her yerde görülebilir ve kuyumculuk endüstrisi de bir istisna değildir. Kuyumculuk yazılımının gelişimi olgunlaştıktan ve 3D baskı teknolojisiyle entegre olduktan sonra, kuyumculuk tasarımı ve üretimi için başka bir kapı açtı. Mücevher yazılımı, tasarımı çalıştırmak, değiştirmek, görsel olarak sunmak ve maliyetleri kontrol etmek için daha erişilebilir hale getirirken, 3D baskı teknolojisi ile birleştiğinde, 1: 1 mücevher bitmiş ürünleri üretmek için hızlı bir şekilde dönüştürebilir, mücevher tasarımı ve üretiminde insan ve malzeme kaynaklarının tüketimini en aza indirerek, yarı çabayla iki kat sonuç elde edebilir.
Georg Jensen X Zaha Hadid serisi mücevherler
Y VMIN Özellikle Göz Alıcı, ELECTRONIC GIRL Elektronik Kız Serisi
Y VMIN Özellikle Göz Alıcı, ELECTRONIC GIRL Elektronik Kız Serisi
3D Baskı Gıda Makinesi
3D Baskı Teknolojisi Kullanılarak Üretilen 3D Yiyecekler
1. 3D baskı teknolojisinin kalıplama prensibi
3D baskı teknolojisi, "eklemeli üretim teknolojisi" olarak bilinen "eklemeli yöntemi" benimser. 3D modelleme yazılımı kullanır (JeweICAD, Rhinoceros, ZBrush, 3DESIGN, Autodesk Maya, 3DS Max, Grasshopper, Matrix 3D
Grasshopper ve Matrix gibi yazılımlarla tasarlanan model verilerini 3D yazıcıya girerek ve modelin baskı katmanı verilerini ayarlayarak, farklı yazıcı türleri, ısıtma ve sinterleme gibi teknikler kullanarak toz veya filament malzemeleri katmanlayarak balmumu modelleri, reçine modelleri, seramik modeller, gıda modelleri veya metal modeller basabilir.
Kuyumculuk sektöründe, 3D baskı teknolojisi daha doğru ve hızlı takı tasarımı ve model yapımına olanak sağlamaktadır. Sektör, kolaylık, tekrarlanabilirlik ve ayarlama kolaylığı konusundaki avantajlarının farkına varmıştır. Birçok mücevher şirketi akıllı 3D baskı üretim hatları kurarak büyük ölçekli mücevher üretimine ve kişiselleştirilmiş özelleştirmeye olanak sağladı, tasarım ve üretim verimliliğini önemli ölçüde artırırken maliyetleri düşürdü. Tasarımcılar takı modelleri yaratır ve bunları 3D baskı ekipmanına girerek takı modellerini basmak için balmumu, reçine, naylon, plastik ve metal gibi malzemeleri seçer, balmumu kalıpları en yaygın kullanılanıdır. Tamamlanan balmumu kalıpları doğrudan metal döküm için kullanılabilir; kompozit malzemelerden yapılmış mücevherler oluşturmak isteniyorsa reçine, naylon veya seramik ile baskı da denenebilir. 3D baskı teknolojisinin gelişmesiyle birlikte altın, gümüş ve bakır gibi metalleri doğrudan basabilen makineler giderek geliştirilmektedir. Teknoloji henüz tam olarak olgunlaşmamış olsa da, basılı metal ürünler üretmek için yüksek maliyetler ve atıklarla sonuçlansa da, bu teknoloji aşamalı olarak olgunlaşacak ve kısa süre içinde yaygın olarak kullanılacaktır.
2. 3D baskı teknolojisinin sınıflandırılması
Pazarda yaygın olarak kullanılan 3D baskı teknolojileri arasında TDP toz malzeme seçici bağlama teknolojisi, FDM kaynaşmış biriktirme modelleme teknolojisi, SLA stereolitografi teknolojisi, DLP dijital ışık işleme teknolojisi, UV ultraviyole şekillendirme teknolojisi ve SLS seçici lazer sinterleme teknolojisi bulunmaktadır.
2.1 Toz malzeme seçici bağlama teknolojisi
Bu teknoloji, bilgisayar kontrolü altında standart mürekkep püskürtmeli baskı tekniklerini kullanarak, kesit profili bilgisine dayalı olarak toz malzeme katmanlarına bir bağlayıcı püskürterek tozun katı parçalarının birbirine bağlanmasını ve kesit profilini oluşturmasını sağlar; bu işlem model tamamlanana kadar katman katman tekrarlanır.
2.2 Kaynaşmış biriktirme modelleme teknolojisi -FDM
Bu, filament benzeri termoplastik malzemenin ısıtılması ve eritilmesini içerirken, bilgisayar kontrolü altındaki baskı nozülü, malzemeyi kesit profil verilerine göre tezgah üzerine uygular ve hızlı soğutmanın ardından bir katman oluşturur; bu işlem, model tamamen basılana kadar her katman için tekrarlanır.
2.3 Stereo litografi Görünümü -SLA
Hammadde olarak ışığa duyarlı reçine kullanan bir bilgisayar, modelin kesit bilgilerine göre sıvı ışığa duyarlı reçinenin yüzeyini nokta nokta taramak için bir lazeri kontrol eder. Reçine katmanının taranan alanı bir fotopolimerizasyon reaksiyonuna girer ve katılaşır. Bir katman katılaştıktan sonra, çalışma tezgahı bir katman mesafesi kadar aşağı hareket eder ve model tamamen basılana kadar işlem tekrarlanır.
FDM 3D FDM teknolojisi, yarı endüstriyel sınıf 3D yazıcıları kontrol eder.
SLA 3D SLA teknolojisi 3D yazıcıları kontrol eder
2.4 Dijital Işık İşleme, DLP
Sıvı fotopolimerleri katman katman kürlemek için yüksek çözünürlüklü bir dijital ışık işlemcisi (DLP) projektörü kullanır. Her katman tabaka benzeri bir şekilde sertleştiğinden, hız benzer SLA stereolitografi teknolojisinden daha hızlıdır. Bu teknoloji genellikle mücevher işleme endüstrisinde kullanılır.
DLP 3D DLP teknolojisi 3D yazıcıları kontrol eder
DLP teknolojisi kontrollü 3D yazıcılar tarafından yapılan mücevher reçine modelleri, metal döküm işlemleri için doğrudan kullanılabilir.
2.5 Çok Jetli Modelleme MJM
Malzemeler katman katman püskürtülür ve kimyasal reçine ve termoplastik ışıkla kürleme yoluyla oluşturulur. Yüksek hassasiyetli, yüksek çözünürlüklü modeller ve prototipler oluşturmak için uygundur ve doğrudan kayıp balmumu dökümü için kullanılabilir. Bu teknoloji, basılı bir ürüne birden fazla malzemenin dahil edilmesine olanak tanır ve mücevher model baskısında yaygın olarak kullanılan balmumu baskı makinesi bu teknolojiyi kullanır. MJM çoklu jet modelleme teknolojisi ile kontrol edilen balmumu baskı makinesi tarafından yapılan mücevher modelleri, beyaz balmumu ve mor balmumundan oluşur; beyaz balmumu baskı sırasında mücevher modeli için destekleyici taban görevi görür.
Mor balmumu takı modelidir; modelin tamamı baskıdan sonra destek beyaz balmumu çözme çözeltisine yerleştirilir. Beyaz balmumu çözüldüğünde, mücevher modelinin metal döküm işlemleri için kullanılabilecek mor balmumu kısmı kalır.
Destek beyaz balmumu, yapı mor balmumu
MJM teknolojisi balmumu püskürtme makinesi kullanılarak yapılan MJM Mücevher modelleri
2.6 UV ultraviyole şekillendirme teknolojisi
Sıvı ışığa duyarlı reçine, UV ultraviyole ışığı ile ışınlanır, katman katman, aşağıdan yukarıya doğru istiflenir, işlem sırasında gürültü olmaz ve yüksek şekillendirme hassasiyeti vardır.
2.7 Nano Parçacık Püskürtme, NPJ
Bu işlem, sıradan lazer baskıdan beş kat daha hızlı bir baskı hızı ve mükemmel hassasiyet ve yüzey pürüzlülüğü ile mürekkep püskürtme ile biriktirilen ve oluşturulan nano sıvı metal kullanır.
2.8 Lazer Metal Biriktirme, LMD
Bu teknolojinin yaygın olarak LENS, DMD, DLF, LRF, vb. olarak adlandırılan birçok adı vardır. Baskı tozu bir nozul aracılığıyla çalışma yüzeyine toplanır, bir noktada bir lazerle birleşir ve toz eriyip soğuduktan sonra biriken bir kaplama varlığı elde edilir.
2.9 Seçilmiş Lazer Sinterleme, SLS
Seçilmiş Lazer Sinterleme (SLS): Bir toz malzeme tabakası (metal tozu veya metal olmayan toz) çalışma yüzeyine önceden serilir ve lazer, bilgisayar kontrolü altında kontur bilgilerine göre tozu sinterler ve bir birikim oluşturmak için sürekli olarak çevrim yapar.
2.10 Seçici Lazer Eritme, SLM
Seçici Lazer Eritme (SLM): Bu, şu anda metal 3D baskıda en yaygın teknolojidir ve önceden ayarlanmış metal tozunu hızla eritmek için ince odaklanmış bir ışık noktası kullanarak doğrudan herhangi bir şekle sahip modeller elde eder. Neredeyse tam yoğunluğa ve iyi mekanik özelliklere sahip metal modelleri doğrudan oluşturabilir. Bu teknoloji, metal parçaların üretimi için SLS sürecinin karmaşıklığının üstesinden gelir.
2.11 Elektron Işınıyla Eritme EBM
Süreci SLM'ye benzer, ancak enerji kaynağı bir elektron ışınıdır. EBM elektron ışınının çıkış enerjisi genellikle SLM lazerinin çıkış gücünden daha büyük bir mertebedir ve tarama hızı da SLM'ninkinden çok daha yüksektir. Bu nedenle, EBM'nin çalışması sırasında, şekillendirme işlemi sırasında aşırı sıcaklık farklılıklarının neden olduğu önemli artık gerilmeleri önlemek için tüm yapı platformunun önceden ısıtılması gerekir.
3. 3D Baskı Şekillendirme Süreci ve Dijital Yazılım Teknolojisi 3D
3D baskı kalıplama sürecindeki en önemli adım, ön uç kavramsal tasarım ve dijital yazılım modellemesidir. Takı tasarım modellemesi için yaygın olarak kullanılan yazılımlar arasında JeweICAD, 3DESIGN, Rhinoceros, ZBrush ve Matrix yer alır ve her biri tekrarlayan yapılar, düzenli gradyan yapıları, serpiştirilmiş içi boş yapılar ve çok katmanlı kavisli yüzey yapıları gibi manuel olarak oluşturulması zor veya imkansız şekiller tasarlayabilen avantajları ve özellikleri vardır. Yazılımın performansını anlamak ve işleyişinde yetkin olmak, 3D baskı kalıplama sürecini daha iyi kullanmak için çok önemlidir. Aşağıda, doğrudan baskı için çıktı verebilen birkaç profesyonel mücevher tasarım yazılımına kısa bir giriş yer almaktadır.
3.1 JeweICAD
JeweICAD, 1990 yılında Hong Kong Jewelry Computer Technology Co, Ltd. tarafından geliştirilen profesyonel bir mücevher tasarım yazılımıdır. Şu anda çoğu mücevher şirketi ve tasarımcı tarafından tasarım ve model baskı çıktısı için kullanılan güçlü ve istikrarlı olgun bir yazılıma dönüşmüştür ve çok popülerdir. Yazılım güçlü görüntü işleme yeteneklerine sahiptir, 1:1 mücevher modeli çıktı verileri üretebilir, eksiksiz Ray kılavuzu yüzey oluşturma teknolojisi, verimli Eğri modelleme ve çizim işlevlerinin yanı sıra Boolean işlem teknolojisine sahiptir ve serbest perspektif dönüştürmeye izin verir. Yazılım, doğrudan kullanım için sabit bir mücevher ve mücevher parçaları kütüphanesine sahiptir. Tasarım tamamlandıktan sonra, model oluşturma gerçekleştirebilir, kullanılan altın ağırlığını hesaplayabilir ve standart kesintisiz STL ve SLC formatlı dosyaların çıktısını alarak 3D yazıcılar ve CNC gravür makineleri ile uyumlu mücevher modellerinin hızlı üretimini sağlar.
JeweICAD Operatör Arayüzü
JeweICAD Operatör Arayüzü
3.2 Gergedan
Rhino olarak kısaltılan Rhinoceros, 1998 yılında piyasaya sürülmüştür ve Amerika Birleşik Devletleri'nde Robert McNeel & Assoc tarafından geliştirilen dünya standartlarında bir bilgisayar destekli endüstriyel modelleme yazılımıdır. Mükemmel bir NURBS (Non-Uniform Rational B- Spline) modelleme yöntemi kullanır ve yazılımın geliştirme konsepti
Merkezi sistem olarak Rhino ile sürekli olarak çeşitli sektöre özgü eklentiler, render eklentileri, animasyon eklentileri, model parametreleri vb. geliştirmekte, sürekli olarak iyileştirmekte ve genel amaçlı bir tasarım yazılımı serisine dönüşmektedir. Rhino çeşitli dosya formatlarını girip çıkarabilir ve modeller birden fazla CNC makinesi ve 3D yazıcı aracılığıyla doğrudan üretilebilir, mimari tasarım, endüstriyel üretim, mekanik tasarım, sanatsal tasarım ve 3D animasyon üretimi gibi alanlara hizmet eder.
3.2.1 Avantajlı Teknolojiler:
Rhino, NURBS ile mükemmel bir modelleme yöntemine ve modellemeyi daha canlı hale getiren çeşitli işlem yöntemlerine sahip bir örgü modelleme eklentisi olan T-Spline'a sahiptir; aynı zamanda sektöre özgü çeşitli eklentiler geliştirmiştir. Yazılımın standart çalışma yöntemlerine ve tekniklerine hakim olunduğu sürece, sonraki eklentileri öğrenmek çok kolay hale gelir. Örneğin, takı tasarım eklentilerini Rhino'ya yüklemek, onları profesyonel takı tasarım yazılımına dönüştürebilir. Bu aynı zamanda Rhino'nun çeşitli sektörlerde yer edinmesinde önemli bir faktördür.
3.2.2 Kalıplama ve İşleme:
Rhino, 2D dosya formatları, 3D baskı için gerekli STL formatı ve görüntü dosyası formatları dahil olmak üzere düzinelerce farklı formatı içe ve dışa aktarabilir. Diğer yazılımlar tarafından oluşturulan model parametrelerini içe aktarabilir ve değiştirebilirken, çeşitli baskı çıktı biçimlerini barındırarak kullanımı çok kolay hale getirir.
3.2.3 Kolay Kurulum:
Rhino güçlü olmasına rağmen, diğer modelleme yazılımlarına kıyasla işletim sistemi ve bilgisayar donanım yapılandırması için olağanüstü yüksek gereksinimlere sahip değildir; yalnızca yaklaşık 20 megabayt yer kaplar ve öğrenmesi ve ustalaşması kolaydır.
3.2.4 Profesyonel Takı Tasarım Eklentisi:
Rhino, neredeyse tüm tasarım türlerini kapsayan profesyonel eklentilerin geliştirilmesiyle zengin eklentileriyle bilinir.
Gemvision Matrix: Parametrik kontrol modifikasyonu, düzenleme ve kapsamlı yeteneklerde önemli avantajlara sahip güçlü bir mücevher tasarım eklentisi.
TDM RhinoGold: Modelleme, taş ayarı, çerçeve ayarı, kolyeler, yüzükler ve kabartmalar dahil olmak üzere çok çeşitli tasarım araçlarına sahip kapsamlı bir mücevher tasarım eklentisi, modellerin hızlı ve hassas bir şekilde tasarlanmasına ve değiştirilmesine olanak tanır. RhinoGold, Rhino'nun temel işlevlerine kuyumculuğa özel araçlar ekleyerek tasarım verimliliğini önemli ölçüde artırır ve tekrarlayan görevleri otomatikleştirebilir.
Smart3d ve Logis3d Pavetool: Her iki eklenti de taşları otomatik olarak ayarlayabilir ve otomatik olarak petek taban delikleri oluşturabilir.
Pavetool: Birden fazla kavisli yüzeye sahip değerli taşlar için profesyonel bir sanal kakma eklentisi.
3.2.5 Diğer Eklenti Araçları:
FlamingoPenguin V-Ray BrazilBongo RhinoAssembly RhinoDirect EasySite Alibre Design RhinoShoe Orca3D DentalShaper for Rhino
Render eklentileri Flamingo, Penguin, V-Ray ve Brazil; animasyon eklentileri Bongo, RhinoAssembly; parametre ve sınırlama değiştirme eklentisi RhinoDirect; mimari eklentisi EasySite; mekanik eklentisi Alibre Design; ayakkabı eklentisi RhinoShoe; denizcilik eklentisi Orca3D; Rhino için dental eklentisi DentalShaper; fotoğraf ölçüm eklentisi Rhinophoto; tersine mühendislik eklentisi RhinoResurf; örgü modelleme eklentisi T-Spline, vb. ve sürekli güncellenmektedir. Rhino o kadar sağlam bir profesyonel eklenti kütüphanesine sahiptir ki, bu yazılımla tasarlanan modeller hassas şekillere, gerçekçi render efektlerine ve çekici animasyonlu tanıtımlara sahiptir. Takı tasarımı için kullanıldığında, tıpkı profesyonel takı tasarım yazılımı gibi hızlı bir şekilde modelleme yapabilir, taşları otomatik olarak düzenleyebilir ve altın ve değerli taş net ağırlığını doğru bir şekilde hesaplayabilir.
3.3 3D TASARIM
Profesyonel mücevher tasarım yazılımı 3DESIGN, 1988 yılında Lyon, Fransa'da kurulan Fransız Type3 şirketine aittir. Endüstri gelişimi için önde gelen bir sanatsal CAD/CAM yazılımı olarak, endüstriyel gravür ve 3D takı tasarımına önemli ölçüde katkıda bulunmuştur.
3.3.1 Avantajlı teknolojiler:
3DESIGN takı tasarımı ve profesyonel saat tasarımına odaklanır. Yeni sürüm, takı tasarım ve işleme işlevlerini daha da geliştirir ve yaygın olarak kullanılan bilgisayar yapılandırmaları yazılım kurulum gereksinimlerini karşılayabilir (Mac ve Windows sistemleriyle uyumludur). Genel olarak, bir kişi yaklaşık üç ay içinde yazılım işleminde ustalaşabilir.
Yazılımın kullanımı kolaydır, modelin istenildiği zaman çevrilmesine ve ölçeklendirilmesine izin verir. Kullanıcıların modelin işlenmiş malzemelerini anında arayüzde görmelerini sağlayan render özellikleriyle birlikte gelir ve tasarımcıların çalışmalarının ayrıntılarını hızlı bir şekilde gözlemlemelerine ve genel mücevher tasarımını kontrol etmelerine olanak tanır. Ticari siparişler için, zamanında revizyonlar, çevrimiçi paylaşım ve katalog gösterimleri de sağlayarak, işlemden önce müşterilerden etkili geri bildirim alır ve böylece nihai ürünün doğruluğunu artırır.
3DESIGN ayrıca yeni tasarım modelleri elde etmek için mevcut tasarım taslaklarını hızla değiştirebilen benzersiz bir "bağlantı" teknolojisi geliştirmiştir. Bir tasarımın oluşturulması 4 saat sürüyorsa, benzer dört parçanın yapılması yaklaşık 16 saat sürer, ancak "parametrik", her adım kaydedilerek tasarımın yaratıcı geçmişini takip edebilir. Dolayısıyla, herhangi bir adımı değiştirip tekrar düzenleyerek, zaman veya sıklık sınırı olmaksızın yeni eserler tasarlanabilir ve böylece her an yenilik yapılabilir. Dahası, 3DESIGN yazılımı tüm adımları otomatik olarak yeniden hesaplayarak modelleme süresinden önemli ölçüde tasarruf sağlar. Yazılım ayrıca zengin bir mücevher, ayar, aksesuar veritabanına ve otomatik taş ayarı, kanallar, süpürme, diziler ve altın ağırlığı tahmini gibi güçlü özelliklere sahiptir ve çeşitli mücevher stilleri oluşturmak için kolaylık sağlar.
3.3.2 Şekillendirme ve işleme:
İyi bir çalışma tasarlamak için yazılımı kullandıktan sonra, modelin işlenmesine girebilirsiniz. 3DESIGN, STL dosyalarının çıktısını alabilir ve hızlı prototipleme makinelerine ve 3D yazıcılara doğrudan bağlanabilir. Tasarım ve işleme çıktısını entegre eden hepsi bir arada bir yazılımdır.
3.3.3 Yazılımın diğer uzantı eklentileri:
3DESIGN, 3Shaper ve DeepImage gibi birçok ilgili yardımcı yazılıma sahiptir. Birkaç yazılımı bir arada kullanmak, takı oluşturmayı daha zahmetsiz hale getirebilir.
3Şekillendirici şekillendirme işlevi:
Bu yazılım en güçlü iki teknik fonksiyona sahiptir: alt bölüm yüzeyleri ve hibrit modelleme. 3DESIGN'da 3Shaper eklentisini çalıştırarak ve üretilecek modeli açarak, model üzerindeki çeşitli açıları, noktaları veya yüzeyleri serbestçe döndürebilir ve ölçebilirsiniz. Ayrıca ürünü sayısız küçük yüzeye bölmek için birden fazla nokta ve çizgiyi önceden ayarlayabilirsiniz. Yüzeyler arasında itme, çekme ve köprüleme yaparak ürünün şeklini değiştirebilir ve serbest biçimli modellemeyi tamamlayarak herhangi bir formu kalıp kili gibi şekillendirebilirsiniz. Birçok küçük heykel tasarımında da sıklıkla kullanılan bu yazılımla önce eserin şekli tasarlanıyor. 1:1 model oluşturmak için 3D baskı teknolojisi kullanılıyor ve son olarak yeşim taşı oymacılığı ve ahşap oymacılığı zanaatkârları modele göre şekillendiriyor. Bu, şeklin daha iyi kontrol edilmesini sağlar, işçilik süresinden tasarruf sağlar ve malzeme israfını azaltır. Takı tasarımı için, bu yazılım kenarlar gibi ayrıntıları yeniden işlemek için kullanılabilir, bu nedenle hem 3DESIGN hem de 3Shaper'ı birlikte kullanmak takı çalışmalarını daha zarif hale getirebilir.
DeepImage oluşturma işlevi:
DeepImage aynı zamanda 3DESIGN için bir yardımcı yazılımdır. 3DESIGN CAD8'in operasyonel bir özelliği olarak DeepImage, tasarımcıların hızlı bir şekilde yüksek çözünürlüklü "ışın izleme" görüntüleri ve "animasyonlar" (Quicktime, PNG veya sürekli JPG görüntüleri) oluşturmasına olanak tanır. DeepImage ayrıca şu özelliklere de sahiptir: belirli bir veritabanından mücevher malzemeleri ve sahneleri seçebilme, malzemeleri sürükleyip bırakabilme, eksiksiz bir ortam sunabilme, ürün tasarımıyla daha uygun bir şekilde entegre olabilme ve render efektlerini otomatik olarak hesaplayıp sunabilme, tüm bunları sadece birkaç saniye içinde gerçekleştirebilme.
3.4 ZBrush
ZBrush, 1999 yılında Pixologic tarafından piyasaya sürülen güçlü bir 3D dijital heykel ve 2D boyama yazılımıdır. 3D endüstrisinde, özellikle film özel efektleri, video oyunları, illüstrasyon tasarımı, reklam efektleri, 3D baskı, mücevher tasarımı, insan modelleri, otomotiv tasarımı, konsept öğretimi ve diğer endüstrilerde kullanılan temel bir yazılım haline gelmiştir.
3.4.1 Avantajlı teknolojiler:
ZBrush'ın doğuşu tüm 3D tasarım alanına devrim niteliğinde değişiklikler getirdi. Modelleme için fare ve parametrelere dayanan geleneksel 3D yazılımların aksine, 3D üretimde karakter modelleme ve doku oluşturma gibi en karmaşık ve yoğun emek gerektiren görevleri, tasarımcıların geleneksel çalışma alışkanlıklarına tamamen saygı duyarak kil ile heykel yapmaya benzer bir düşünme operasyonuna dönüştürür. Yazılım, tasarımcıların 3D fırçalar gibi araçları bir grafik tablet veya fare aracılığıyla kontrol etmelerine olanak tanıyan çeşitli 3D fırça stilleri ve malzeme kütüphaneleri içerir. Fare ile çalışma konsepti çeşitli keski ve fırçalara benzerken, topoloji ve ağ dağılımı gibi sıkıcı konular arka planda otomatik olarak ele alınıyor. Tasarımcılar ve sanatçılar yaratıcılıklarını serbest bırakabilir, çalışmalarını elle çiziyormuş veya elle yontuyormuş gibi tamamlayabilirler. Aynı zamanda, sürekli olarak renklendirme, işleme ve diğer efektleri uygulayabilir, işin rengini, dokusunu, ışığını ve hassasiyetini değiştirebilir, gerçekten 3D entegrasyonunu sağlayabilirler.
ZBrush fırçaları kırışıklıklar, saç telleri ve lekeler gibi cilt detaylarının yanı sıra detaylı yumru modelleri ve dokuları da kolayca şekillendirebilir. Ayrıca karmaşık ayrıntıları normal haritalara ve iyi sarılmamış UV'lere sahip düşük çözünürlüklü modellere aktararak Autodesk Maya, 3DS Max ve Lightwave gibi büyük boyutlu 3D yazılımlarda tanıma ve uygulamayı kolaylaştırabilir. Bu nedenle, bu yazılım profesyonel animasyon üretiminde de kritik bir modelleme ve malzeme aracıdır. "Assassin's Creed" ve "Call of Duty" gibi önemli oyunların yanı sıra "Pirates of the Caribbean", "The Lord of the Rings" ve "Avatar" gibi tanınmış filmlerin tümü üretim için ZBrush yazılımını kullanmıştır.
3.4.2 Şekillendirme ve İşleme:
ZBrush ile tasarlanan çalışmalar, fiziksel model çıktısı için çeşitli 3D yazıcılara bağlanmak üzere STL gibi formatlarda doğrudan çıktı olarak alınabilir. Yüksek hassasiyetli 3D tarayıcılar tarafından yakalanan doğru model verilerini daha fazla değişiklik ve iyileştirme için yazılıma aktarmak da mümkündür.
Birçok model sanat eseri ZBrush ile tasarlandıktan sonra 3D baskı yoluyla oluşturuluyor. Tasarım ve fiziksel çıktı arasındaki kesintisiz bağlantı, tasarımcıların ve sanatçıların yaratıcı konseptlerinin sanaldan gerçeğe hızlı bir şekilde dönüştürülmesini sağlayarak tasarım maliyetlerini önemli ölçüde azaltır.
Alexander Beim, Einstein heykeli, ZBrush modelleme çalışması
Xu Zhelong, Golden Scale Junior (işlenmemiş görüntü)
Xu Zhelong x Kaiten Studio , Altın Ölçekli Junior, Fiziksel Heykel
3.4.3 Takı tasarımında ZBrush uygulaması:
ZBrush'ın 3D şekillendirme yetenekleri, modelleme şeklini isteğe göre değiştirebilen itme, çekme ve döndürme için ince oyma fırçaları ve araçları ile geleneksel el oyması balmumu heykeline benzer. Bu elle çalışma benzeri işlevsellik soyut, insan, hayvan, çiçek ve diğer çeşitli takı türlerini oluşturmak için çok uygundur ve aynı zamanda geleneksel CAD veya NURBS tabanlı 3D yazılımlarda detay tasarımının sınırlamalarını aşarak çalışmanın derinlemesine detaylandırılmasına olanak tanır.
ZBrush, JeweICAD ve Rhinoceros gibi 3D yazılımlarla da kullanılabilir. Örneğin, JeweICAD'den mücevher ve takı aksesuarları modelleri STL formatında dışa aktarılabilir ve daha sonra kullanım için ZBrush'a aktarılabilir; geometrik blok tipi mücevherler Rhinoceros kullanılarak hızlı bir şekilde oluşturulabilir ve ZBrush'ta rafine edilebilir. ZBrush, takının her bir parçasının farklı malzemelerle işlenmesine olanak tanıyan çeşitli malzeme küreleri ve işleme araçlarıyla birlikte gelir. Altın, gümüş ve bakır gibi geleneksel malzemelerin yanı sıra cam, inci, değerli taşlar, kum, ahşap ve plastik gibi çeşitli render malzemeleri vardır ve kullanıcılar kendi malzeme dokularını oluşturarak tasarımcıların ihtiyaçlarını büyük ölçüde karşılayabilir. Model tasarımı tamamlandıktan sonra, gerçekçi bir etki yaratmak için malzemeler doğrudan seçilebilir ve bu da nihai ürün işlemenin kalitesini kontrol etmede iyi bir rol oynar.
Bölüm II CNC Sayısal Kontrol Oyma Teknolojisi
CNC, Bilgisayarlı Sayısal Kontrolün kısaltmasıdır. Bir CNC gravür makinesi bir bilgisayar, bir gravür makinesi kontrolörü ve ana gravür makinesinden oluşur. Gravür makinesinin sayısal kontrol teknolojisi, her bir hareket ekseninin hareketini koordine ederken kontrol nesnesi olarak her bir hareket ekseninin yer değiştirmesi ile bir yörünge kontrol sistemidir. İşleme fikri aşağıdaki gibidir: İlk olarak, model tasarımı ve yerleşimi bilgisayarda yapılandırılmış özel gravür yazılımı kullanılarak gerçekleştirilir ve veri bilgileri bilgisayar tarafından otomatik olarak gravür makinesi kontrolörüne iletilir, bu da daha sonra sürüş veya servo motorlar için güç sinyallerine dönüştürür. Bu noktada, ana gravür makinesi üç veya daha fazla eksen için gravür takım yolunu oluşturur ve işleme malzemesine göre yapılandırılan gravür takımları yüksek hızda dönmeye başlar ve ana makinenin tezgahına sabitlenen malzeme üzerinde kesme, frezeleme ve delme gibi eksiltici işlemler gerçekleştirir. İşlem sonrasında bilgisayarda tasarlanan çeşitli düz, üç boyutlu ve kabartma modeller kazınabilir.
Küçük CNC gravür makineleri kuyumculuk endüstrisinin hızlı prototipleme sürecinde de yaygın olarak kullanılmaktadır. CNC oyma makineleri ahşap, bambu, deri, plastik ve balmumu gibi çeşitli malzemeleri işleyebilir ve ayrıca metal malzemeleri doğrudan işleyebilir; bu işlem çeşitli karmaşık yüzey üç boyutlu profiller, dokular ve düz içi boş oymalar için uygundur ve iç yapılara, yarı kapalı ve kapalı yapılara sahip modelleri işlemek daha zordur. Takı şekillendirme için kullanılan CNC gravür makineleri Rhino, JewelCAD, Solidworks, ArtCam vb. gibi çeşitli CAD yazılım veri formatlarıyla uyumlu olabilir. Ayrıca tasarım için Type3 gibi profesyonel gravür modelleme yazılımlarını kullanabilir ve modellerin kalitesini artırabilirler. Bu nedenle, CNC teknolojisi ile oyulmuş mücevherler ve küçük el sanatları genellikle mükemmeldir. Mücevher işleme için kullanılan küçük CNC gravür makinelerinin yaygın markaları arasında Beijing Jingdiao ve Fransa'nın Gabar'ı bulunmaktadır.
3D tarama teknolojisi genellikle CNC gravür ve 3D baskı teknolojisi ile birleştirilir, taranan veriler ayarlamalar için bir bilgisayara aktarılır ve ardından şekillendirme işlemi için CNC gravür veya 3D baskı teknolojisi kullanılır.
CNC lazer oyma makinesi metal oyma
CNC oyma makinesi ile yapılmış metal el sanatları
Büyük endüstriyel sınıf CNC gravür makinesi
Küçük CNC oyma makinesi
El Tipi 3D Tarayıcı
Masaüstü Döner 3D Tarayıcı
Çöl Çiçeği No.1 ~ 5 serisi, Mor Sandal Ağacı, Küçük Yapraklı Kırmızı Sandal Ağacı, Chen Gui Bao, Zebra Ağacı, Mikro İçbükey Sarı Sandal Ağacı, İnci, 925 Gümüş
