ДОСЛІДЖЕННЯ ЕТАПІВ ПЕРЕТВОРЕННЯ ОБ'ЄМНОЇ МОДЕЛІ ВИРОБУ НА КЕРУЮЧИЙ КОД ДЛЯ 3D-ПРИНТЕРА В КОНТЕКСТІ АВТОМАТИЗОВАНОГО БУДІВНИЦТВА ТЕХНОЛОГІЇ 3D-ДРУКУ

О. В. ГУСЄВ; Т. Д. НІКІФОРОВА

doi:10.30838/J.BPSACEA.2312.250822.38.876

Автор(и)

О. В. ГУСЄВ Придніпровська державна академія будівництва та архітектури, Україна
Т. Д. НІКІФОРОВА Придніпровська державна академія будівництва та архітектури, Україна

DOI:

https://doi.org/10.30838/J.BPSACEA.2312.250822.38.876%20

Ключові слова:

технологія об’ємного друку; STL; 3D-друк; G-код; алгоритм розрахунку перетинів; заповнення моделі

Анотація

Постановка проблеми. Інтеграція новітніх технологій у сфері програмного забезпечення на етапах будівництва постає одним з головних завдань проєктувальників. Створення об’єктів на основі технології 3D-друку потребує застосування відповідних високотехнологічних рішень. Одне з таких рішень – аналіз процесу перетворення об'ємної моделі на керуючий код для 3D-принтера. Саме від такого аналізу, насамперед, і залежить ступінь ефективності зведення будівельних конструкцій і споруд методом 3D-друку. Мета статті – на основі аналізу концепцій 3D-друку та сучасного програмного забезпечення сформувати концептуальну схему етапів перетворення об'ємної моделі виробу на керуючий код для 3D-принтерів, виявити недоліки, які можуть ускладнити реалізацію цього процесу. Висновок. Робочий процес 3D-друку складний і потребує глибоких знань як із програмного, так і з апаратного забезпечення системи в цілому. Детальне вивчення цього питання дозволить у подальшому оптимізувати планування будівельних процесів, що, у свою чергу, відіграє важливу роль у загальній ефективності системи 3D-друку. Використання програм 3D-комп'ютерної графіки може не включати в себе специфічні особливості моделей, які матимуть ключове значення для 3D-друку. Тесселяція поверхні, виконана в САПР для моделювання, часто закінчується помилками у структурі даних *.STL у вигляді прогалин і дірок, що викликає відкриті петлі у поперечних перерізах, які не можуть бути виготовлені як шари на практиці. Перетворюючи 3D-моделі на формат *.STL автоматично, за допомогою спеціалізованих програмних комплексів, слід приділити час для ретельної перевірки *.STL формату. G-code – це перший крок на шляху до розуміння цифрового програмного керування 3D-принтера. Його можливо згенерувати в автоматичному режимі, що може спричинити велику кількість помилок. На етапі перетворення 3D-моделі на *.STL формат та в безпосередньому процесі генерації G-коду потрібно залучати висококваліфікованих міжгалузевих спеціалістів, які здатні поєднати ці технології на практиці.

Посилання

D printer g-code commands: full list & tutorial. All3DP. URL: https://all3dp.com/2/3d-printer-g-code-commands-list-tutorial/ (date of access: 07.07.2022).

Contributors to Wikimedia projects. G-code-wikipedia. Wikipedia, the free encyclopedia. URL: https://en.wikipedia.org/wiki/G-code (date of access: 07.07.2022).

Guides to good practice: 3d_2-3. Guides to Good Practice: Main. URL: https://guides.archaeologydataservice.ac.uk/g2gp/3d_2-3 (date of access: 07.07.2022).

G-code − RepRap. Redirecting... URL: https://reprap.org/wiki/G-code (date of access: 07.07.2022).

Hager I., Golonka A. and Putanowicz R. 3D printing of buildings and building components as the future of sustainable construction? Procedia Engineering. 2016, vol. 151, pp. 292–299. URL: https://doi.org/10.1016/ j.proeng.2016.07.357 (date of access: 07.07.2022).

Khoshnevis B. Automated construction by contour crafting-related robotics and information technologies. Automation in Construction. 2004, vol. 13, no. 1. pp. 5–19. URL: https://doi.org/10.1016/j.autcon.2003.08.012 (date of access: 07.07.2022).

STL repair (online & offline) : the best software of 2021. All3DP. URL: https://all3dp.com/2/stl-repair-fixer-tool-online-offline/ (date of access: 07.07.2022).

STL (stereolithography) file format family. Home Library of Congress. URL: https://www.loc.gov/preservation/digital/formats/fdd/fdd000504.shtml#useful (date of access: 07.07.2022).

Szilvśi-Nagy M. and Mátyási G. Analysis of STL files. Mathematical and Computer Modeling. 2003, vol. 38, no. 7−9, pp. 945–960. URL: https://doi.org/10.1016/s0895-7177(03)90079-3 (date of access: 07.07.2022).

Нusiev V.O. and Nikiforova T.D. Tekhnolohiya 3D-druku u budivnytstvi. Kontseptualʹna skhema peretvorennya 3d-modeli vyrobu v keruyuchyy kod dlya 3D-prynteru [3D printing technology in construction. Conceptual diagram of the transformation of a 3D product model into a control code for a 3d printer]. Kompleksni kompozytni konstruktsiyi budivelʹ ta sporud v umovakh voyennoho stanu (CSCS-2022) : zb. nauk. pr. za materialamy XIV Mizhnar. naukovo-tekhn. konf. [Complex composite structures of buildings and structures under martial law (CSCS-2022) : coll. of sc. pr. based on the mater. of the XIV Intern. scient. and techn. conf.]. Poltava, July 20−22, 2022, National University “Yuri Kondratyuk Poltava Polytechnic”, 2022, pp. 59–61. (in Ukrainian).