שיטות לבניית אב טיפוס ומודלים
אפשר לעצב דברים רבים בעזרת תוכנות מודלים תלת מימדיות ב-3D, תוכנות שמנוצלת על ידי לא מעט סטודנטים לאדריכלות, כאשר הם נדרשים לעצב מבנים לפרטי פרטים בתלת מימד ובקנה מידה מלא. לתוכנות הדמיה רבות עוצמה יש יכולת להפוך מודלים ווירטואליים לתמונות ריאליסטיות. במסגרת לימודי האדריכלות, עולה לא פעם הדרישה לבניית מודל פיזי באמצעות תוכנות שמאפשרות בניית מודלים לסטודנטים שיציגו אותם בפני הפרופסורים שלהם בפקולטה לאדריכלות. שימוש בתוכנה Autodesk AutoCad, למשל, מאפשרת בניית מודלים אדריכליים פיזיים בכול קנה מידה רצוי. בנוסף, היום, יש גם אפשרות להפוך כל תכנית ותכנון, למוצר ממשי בעזרת הדפסה תלת מימדית.
מודל שהודפס במדפסת תלת מימד - חומר ABS
יתרונות בניית אב טיפוס
לפני שנת 1880, נדרש כל ממציא להציג מודל עבודה או אב טיפוס של ההמצאה שלו למשרד הפטנטים האמריקאי, כחלק מהבקשה לפטנט. היום, אמנם אין יותר צורך בהגשת אב טיפוס למשרד הפטנטים, אבל יחד עם זאת, יש יתרונות רבים להכנת אב טיפוס, וביניהם: הכנת אב טיפוס, חשובה עד מאוד לעסק שההמצאה שלו נמצאת עדיין בשלבי המימון שלו. אב טיפוס עוזר להבין את הפגמים בתכנון ההמצאה, ולבחון אם הפטנט אכן עובד. אב טיפוס יכול גם להבטיח שההמצאה היא בגודל ובצורה המתאימים. אב טיפוס עוזר במכירת ההמצאה או ברישום שלה. אפשר גם להשתמש באב טיפוס במהלך הצגת ההמצאה בפני אחרים.
איך בונים אב טיפוס ומודלים
הנה כמה מהשלבים שמיושמים בדרכים שונות ובסוגים שונים של המצאות (למשל, צעצוע עץ פשוט לעומת מכשיר אלקטרוני מורכב):
- הכנת שרטוט של המודל.
- הכנת שרטוט CAD של המודל.
- הכנת מודל (שאינו פועל) מעץ, קצף, מתכת, נייר או קרטון. זה יהיה מבחן טוב לגודל ההמצאה ולצורה שלה.
- הכנת מודל שפועל. למודל יקר מאוד לביצוע, אפשר לייצר אב טיפוס וירטואלי.
דגם מופשט של משאית מקרטון צבעוני
בניית מודל 3D תוך שימוש בחיתוך לייזר
אפשר ליצור את המודל הפיזי מהמודל הווירטואלי, על ידי מדידת המשטחים הווירטואליים ב-Sketchup, ולאחר מכן לשרטט משטחים אלה ב-2D תוך שימוש ב-AutoCad. כל רכיב של המודל (למשל, כל גג של מטוס, קירות חיצוניים, עמודים, קורות ועוד) נגזר בחיתוך לייזר, והופך להיות לפיסה של פאזל. לאחר מכן אוספים יחדיו את כל חלקיו של הפאזל, מדביקים ויוצרים את המודל הסופי. זוהי טכניקה שמשמשת לשם בניית מודלים לסטודנטים לאדריכלות או לאדריכלים שרוצים לזרז את תהליך ייצור המודל.
בניית אב טיפוס באמצעות הדפסה תלת מימדית
הדפסה ב-3D נחשבת להמצאה שנועדה להפוך כל תכנית למודל ממשי בעולם הפיזי. מבחינה טכנית הדפסת 3D מתייחסת לתהליך של יצירת כמעט כל פריט תלת מימדי במגוון של חומרים כמו פלסטיק או מתכת. במשך שלושת העשורים האחרונים שמשו מדפסות 3D בעיקר לבניית אב טיפוס או מודלים, על ידי מהנדסים. אבל, עם הירידה בעלויות המדפסות ב-3D בשנים האחרונות, הפכה הטכנולוגיה לזרז שמתפשט בתעשיות רבות ולדרך קונבנציונלית לייצור מגוון של פריטים החל בחלקי חילוף וכלה בעיצוב תכשיטים מותאמים אישית.