УДК 372.8; 37.031.4; 378.147

АДДИТИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ОБРАЗОВАТЕЛЬНОМ ПРОЦЕССЕ ИНЖЕНЕРОВ ЛЕГКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

А.А. Муравьев, ассистент,
e-mail: andrei-20101@yandex.ru
О.А. Грачева, студент,
e-mail: gracheva-o.98@yandex.ru,
Н.С. Маркова, студент,
e-mail: maggotps@gmail.com,
ФГБОУ ВО «ОГУ имени И.С. Тургенева», г. Орёл

Аннотация. В статье рассматриваются перспективы внедрения аддитивных технологий в образовательный процесс подготовки будущих инженеров легкой промышленности. Внедрение технологии 3D-печати позволяет значительно ускорить работы по проектированию и дизайну, позволяет студентам реально оценить результаты своей работы, увеличить интерес к обучению.

В настоящее время в процессе обучения студентов инженерных специальностей применяют такие наглядные пособия, как плакаты, чертежи, интерактивные технологии. С целью повышения уровня усвоение изучаемых технических дисциплин, необходимо внедрение в учебный процесс более масштабных макетов. В настоящее время, развитие технологии 3D-моделирования и 3D-печати дает возможность решить данную проблему.

3D-печать – это процесс изготовления физических объектов любой формы посредством его послойной печати с цифровой 3D-модели [1]. При помощи аддитивных технологий может быть создана сложная геометрическая форма при относительно малых затратах материала.

Аддитивные технологии или Additive Manufacturing – обобщенное название технологий, предполагающих изготовление изделия по данным цифровой модели (или CAD-модели) методом послойного добавления (add, англ. – добавлять) [2].

Аддитивные технологии смогут способствовать развитию макетирования и трехмерного моделирования, в рамках изучения дисциплин: «Проектирование швейных изделий в САПР», «Макетирование», «Конструктивное моделирование одежды».

3D-печать своих проектов позволит студентам:

- освоить работу с техническими средствами и пакетами прикладных программ проектирования одежды;

- реализовывать на простейшие конструкторские и технологические задачи проектирования;

- исследовать новый технологический процесс в изготовлении одежды;

- получить навыки проектирования изделий легкой промышленности.

Реализация проекта развивает у студентов инженерных специальностей навыки постановки и внедрения самостоятельных разработок, применение творческого подхода к стоящим перед ними конструкторским проблемам.

Использование аддитивных  технологий в швейной отрасли позволят не только сократить отходы, но и изготавливать одежду без использования лекал, проводить примерки исключительно виртуально, не затрачивая время на встречи с заказчиком. Дизайнеры и модельеры  уже активно используют аддитивные технологии для создания уникальных нарядов, обуви, аксессуаров.

Технология аддитивного производства позволяет использовать для изготовления одежды несколько различных  типов материалов. Такой подход позволяет решить проблемы, связанные с прочностью и эластичностью изготавливаемых вещей.

Рассмотрим возможность 3D-печати на примере платья женского трапециевидного силуэта. Дизайнерским агентством Freedom of Creation было создано из 3D печатного текстиля драпированное платье, рисунок 1.

Рисунок 1 – Платье из нейлона, изготовленное на 3D-принтере [3]

На первом этапе работы предварительно создается трехмерная модель объекта (визуальный графический образ объекта) в специальном программном обеспечении для моделирования или с помощью 3D-сканера.

На втором этапе осуществляется процесс печати отдельных деталей изделия, которые в последующем будут собраны в единую модель. Печать производится по технологии SLS – селективное лазерное спекание. Технология основана на частичной лазерной плавке подготовленного порошкообразного материала, как правило, полимерного. Высокоэнергетическое воздействие лазера спекает шарообразные гранулы порошка последовательно слой, за слоем образуя конечное изделие [4].

На  третьем этапе напечатанные элементы при необходимости подвергается дополнительной обработке, происходит окончательная сборка изделия.

Полученное женское платье полностью выполняет свое назначение – моделирует фигуру, создавая скульптурный образ и подчеркивая достоинства фигуры, а также не мешает совершать необходимые физические движения.

         Аддитивные технологии значительно сокращают этапы построения и изготовления изделия. Конструктор не тратит время на примерки и исправление макетов, и порой сумма затраченная на изготовление прототипа посредством 3D-печати значительно меньше, чем при изготовлении того же изделия из ткани.

         Использование аддитивных технологий позволят студентам изучить особенности формообразования одежды, реализовывать свои проекты на компьютере в трехмерном пространстве, а затем получить готовое изделие на установке быстрого прототипирования. Внедрение в процесс обучения аддитивных технологий существенно меняет методику обучения и выводит практическую подготовку студентов на новый уровень.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Шваб, К. Четвертая промышленная революция: монография: пер. с англ. / К. Шваб. – М: Изд-во «Э», 2017. – 208 с.

2. Зленко М.А. Аддитивные технологии в машиностроении / М.В. Нагайцев, В.М. Довбыш // пособие для инженеров. – М. ГНЦ РФ ФГУП «НАМИ» 2015. 220 с.

3. Изысканное драпированное платье | 3D печать и 3D принтеры на портале 3D Industry [Электронный ресурс]. – URL: http://www.3dindustry.ru/article/784/ (дата обращения: 01.12.2019).

4. Муравьев А.А. Перспективные направления развития и применения аддитивных технологий в машиностроении / Муравьев А.А., Маркова Н.С., Тарапанов А.С. // Орел, ФГБОУ ВО «ОГУ имени И.С. Тургенева», «Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии». 2018 № 4-1. С. 85-96.