«ЖАСТАР ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ: БҮГІНІ МЕН БОЛАШАҒЫ»

 «ЖАСТАР ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ: БҮГІНІ МЕН БОЛАШАҒЫ»               

Студенттер, магистранттар, докторанттар мен жас ғалымдарды  72-Республикалық ғылыми-тәжірибелік конференциясы               

Сәуір, 2019 

 

212 

Садыкова Макпал Сериковна 

«6М070400 - Вычислительная техника и программное обеспечение» 

Научный руководитель: Адамов Н.А. 

АО  «Финансовая академия» 

 

ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА МОДЕЛЕЙ И МЕТОДОВ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ 3D 

ТЕХНОЛОГИИ В ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМАХ 

 

Аннотация. 

LOM  принтерлері  сенімді  прототиптерді  жасау  үшін  әдеттегі  офистік  қағазды 

пайдаланады.  Сәйкес  құрылғыны  таңдаған  кезде  маңызды  түйіндер  -  бұл  басып  шығару  жылдамдығы,  3D 

принтердің бағасы, басып шығару прототиптерінің құны, сондай-ақ үйлесімді шығын материалдарының құны 

мен ауқымы. Жоғары сапалы металлдық үлгілерді шығаратын принтерлер өте қымбат, бірақ одан да төмен 

қымбат емес құрылғылар метал бөлшектерін құйып, қалыптар жасау үшін пайдаланылуы мүмкін. 

 

 

Исследование  и  разработка  моделей  и  методов  использования  3D  технологии  в 

информационных системах. 3D-печать или «аддитивное производство» – процесс создания цельных 

трехмерных  объектов  практически  любой  геометрической  формы  на  основе  цифровой  модели.  3D-

печать  основана  на  концепции  построения  объекта  последовательно  наносимыми  слоями, 

отображающими  контуры  модели.  Фактически,  3D-печать  является  полной  противоположностью 

таких  традиционных  методов  механического  производства  и  обработки,  как  фрезеровка  или  резка, 

где формирование облика изделия происходит за счет удаления лишнего материала.3D-принтерами 

называют  станки  с  программным  управлением,  выполняющие  построение  детали  аддитивным 

способом.    Хотя  технология  3D-печати  появилась  еще  в  80-х  годах  прошлого  века,  широкое 

коммерческое распространение 3D-принтеры получили только в начале 2010-х.   

Первый  дееспособный  3D-принтер  был  создан  Чарльзом  Халлом,  одним  из  основателей 

корпорации 3D  Systems.    В  начале  21  века  произошел  значительный  рост  продаж,  что  привело  к 

резкому падению стоимости устройств [1, c.30] 

3D-печатные 

технологии  используются  для  прототипирования  и  распределенного 

производства 

в 

архитектуре, 

строительстве, 

промышленном 

дизайне, 

автомобильной, 

аэрокосмической, военно-промышленной, инженерной и медицинской отраслях, биоинженерии (для 

создания  искусственных  тканей),  производстве  модной  одежды  и  обуви,  ювелирных  изделий,  в 

образовании,  географических  информационных  системах,  пищевой  промышленности  и  многих 

других  сферах.  Согласно  исследованиям,  домашние  3D-принтеры  с  открытым  исходным  кодом 

позволят  отыграть  капитальные  затраты  на  собственное  приобретение  за  счет  экономичности 

бытового  производства  предметов.3D-модели  создаются  методом  ручного  компьютерного 

графического  дизайна  или  за  счет 3D-сканирования.    Ручное  моделирование,  или  подготовка 

геометрических  данных  для  создания  трехмерной  компьютерной  графики,  несколько  напоминает 

скульптуру.    3D-сканирование  –  это  автоматический  сбор  и  анализ  данных  реального  объекта,  а 

именно  формы,  цвета  и  других  характеристик,  с  последующим  преобразованием  в  цифровую 

трехмерную  модель.  И  ручное  и  автоматическое  создание  3D-печатных  моделей  может  вызвать 

трудности у среднего пользователя. В связи с этим в последние годы получили распространение 3D-

печатные  торговые  площадки.  Среди  наиболее  популярных  примеров  такие  сервисы, 

как Shapeways, Thingiverse и Threeding.  Во  время  печати  принтер  считывает  3D-печатный  файл  (как 

правило, в формате STL), содержащий данные трехмерной модели, и наносит последовательные слои 

жидкого, порошкообразного, бумажного или листового материала, выстраивая трехмерную модель из 

серии поперечных сечений. Эти слои, соответствующие виртуальным поперечным сечениям в CAD-

модели,  соединяются  или  сплавляются  вместе  для  создания  объекта  заданной  формы.  Основным 

преимуществом  данного  метода  является  возможность  создания  геометрических  форм  практически 

неограниченной  сложности.  «Разрешение»  принтера  подразумевает  толщину  наносимых  слоев  (ось 

Z)  и  точность  позиционирования  печатной  головки  в  горизонтальной  плоскости  (по  осям  X  и  Y). 

Разрешение измеряется в DPI (количество точек на дюйм) или микрометрах (устаревшим термином 

является  «микрон»).  Типичная  толщина  слоя  составляет  100мкм  (250  DPI),  хотя  некоторые 

устройства вроде Objet Connex и 3D Systems ProJet способны печатать слоями толщиной от 16мкм (1 

600  DPI).  Разрешение  по  осям  X  и  Y  схоже  с  показателями  обычных  двухмерных  лазерных 

принтеров.  Типичный  размер  частиц  составляет  около  50-100мкм  (от  510  до  250  DPI)  в  диаметре. 

 «ЖАСТАР ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ: БҮГІНІ МЕН БОЛАШАҒЫ»               

Студенттер, магистранттар, докторанттар мен жас ғалымдарды  72-Республикалық ғылыми-тәжірибелік конференциясы               

Сәуір, 2019 

 

213 

Построение  модели  с  использованием  современных  технологий  занимает  от  нескольких  часов  до 

нескольких  дней  в  зависимости  от  используемого  метода,  а  также  размера  и  сложности  модели. 

Промышленные аддитивные системы могут, как правило, сократить время до нескольких часов, но 

все  зависит  от  типа  установки,  а  также  размера  и  количества  одновременно  изготавливаемых 

моделей.  Традиционные  производственные  методы  вроде  литья  под  давлением  могут  обходиться 

дешевле  при  производстве  крупных  партий  полимерных  изделий,  но  аддитивные  технологии 

обладают  преимуществами  при  мелкосерийном  производстве,  позволяя  достигнуть  более  высокого 

темпа  производства  и  гибкости  дизайна,  наряду  с  повышенной  экономичностью  в  пересчете  на 

единицу  произведенного  товара.  Кроме  того,  настольные  3D-принтеры  позволяют  дизайнерам  и 

разработчикам создавать концептуальные модели и прототипы, не выходя из офиса [ 2, c.36]. 

 Хотя разрешение принтеров вполне достаточно для большинства проектов, печать объектов 

со  слегка  превышенными  измерениями  и  последующей  субтрактивной  механической  обработкой 

высокоточными 

инструментами 

позволяет 

создавать 

модели 

повышенной 

точности.  

Примерами  устройств  с  подобным  комбинированным  методом  изготовления  и  обработки 

служит LUMEX  Avance-25.  Некоторые  методы  аддитивного  производства  предусматривают 

возможность  использования  нескольких  материалов,  а  также  разных  цветов  в  течение  одного 

производственного цикла. Многие из 3D-принтеров используют «поддержки» или «опоры» во время 

печати.  Опоры  необходимы  для  построения  фрагментов  модели,  не  соприкасающихся  с 

нижележащими слоями или рабочей платформой. Сами опоры не являются частью заданной модели, 

и по завершении печати либо отламываются (в случае использования того же материала, что и для 

печати  самой  модели),  либо  растворяются  (как  правило,  в  воде  или  ацетоне  –  в  зависимости  от 

материала, используемого для создания опор). С конца 1970-х на свет появилось несколько методов 

3D-печати.  Первые  принтеры  отличались  крупными  габаритами,  высокой  стоимостью  и  весьма 

ограниченными  возможностями.  В  настоящее  время  доступен  широкий выбор  методов аддитивного 

производства. Основные различия заключаются в методе нанесения слоев и используемых расходных 

материалах. Некоторые методы основываются на плавке или размягчении материалов для создания 

слоев: сюда входит выборочное лазерное спекание (SLS), выборочная лазерная плавка (SLM), прямое 

лазерное  спекание  металлов  (DMLS),  печать  методом  послойного  наплавления  (FDMили  FFF). 

Другим  направлением  стало  производство  твердых  моделей  за  счет  полимеризации  жидких 

материалов, известное как стереолитография (SLA). [3, c.89]. 

 В  случае  с  ламинированием  листовых  материалов  (LOM),  тонкие  слои  материала 

подвергаются  резке  до  необходимого  контура,  с  последующим  соединением  в  единое  целое.  В 

качестве  материалов  для  LOM  могут  использоваться  бумага,  полимеры  и  металлы.  Каждый  из 

перечисленных методов имеет свои преимущества и недостатки, в связи с чем некоторые компании 

предлагают  выбор  расходного  материала  для  построения  модели  –  полимера  или  порошка.[4,c.85] 

 

Литература: 

1.  Blaldey  B.  The  Emperor's  Old  Armor  //  Proceedings  of  the  1996  New  Security  Paradigms 

Workshop,  Lake  Arrowhead,  California,  September  17-20,  1996,  Association  for  Computing  Machinery, 

1997. 

2.   Касты  Дж.  Большие  системы.  Связность,  сложность  и  катастрофы  /11ер.  с  англ.  —  М.: 

Мир, 1982 

3.  Ушаков  А.В.,  Хабапов  В.В.,  Дударенко  И.А.  Математические  основы  теории  систем: 

элементы теории и практикум./ Под ред. Ушакова А.В.-СГ16: СПбГУИТМО, 2007 

4.   Иванова  Г.С.  Технология  программирования:  Учебник  для  вузов.  М.:  Изд-во  МГТУ  им. 

Н.Э. Баумана, 2002