Как изготавливаются фарфоровые формы с помощью 3D-сканирования

October 31, 2023

Share on facebook
Share on twitter

История проекта

Данное исследование проводится в Цзиндэчжэне, городе, известном своим тонким фарфором. Цзиндэчжэнь часто называют “фарфоровым городом”, ведь здесь уже более 1000 лет производят традиционный китайский фарфор.

Сегодня мы рассказываем о компании Tongxing Mold, которая занимается производством фарфоровых форм с 2017 года. Команда Tongxing Mold недавно внедрила технологию 3D-сканирования для повышения качества и улучшения процесса производства фарфоровых форм.

Этот пример также доступен в видеоформате:

Проблемы, связанные с разработкой и производством традиционных фарфоровых форм

Традиционный процесс производства фарфора сопряжен с рядом трудностей. Давайте рассмотрим эти проблемы, связанные с изготовлением фарфоровых форм, прежде чем объяснять, как 3D-сканирование может помочь в этом.

Ограничения 2D-чертежей

Проектирование фарфоровых изделий часто требует многократного обмена мнениями между различными сторонами. Обычно проектная группа или заказчик предоставляют 2D-чертежи. Хотя некоторые 3D-эффекты можно представить с помощью 2D-чертежей, между эскизом (и ожиданиями заказчика) и конечным продуктом может быть большой разрыв.

Пример 2D-эскиза небольшой фарфоровой вазы.

Погрешность измерений

Производство фарфора требует многократных точных измерений, особенно при преобразовании 2D-чертежей в 3D-модели. Уровень опыта дизайнера, производственные материалы и окружающая среда – все эти факторы могут влиять на точность измерений. Если измерения выполнены неверно, это может привести к переделке пресс-формы.

Трудоемкая и дорогостоящая переделка

При традиционном подходе доработка является типичным явлением. Это связано с тем, что дизайн или внешний вид изделия становится окончательным только после обжига и формовки фарфора. Доработка дизайна и его изготовление требуют времени и средств.

Художник создает форму для фарфора ручной работы.

Как технология 3D-сканирования может оптимизировать проектирование и производство фарфоровых форм

3D-сканирование может упростить процесс производства фарфора несколькими способами. Давайте рассмотрим различные этапы – от 3D-сканирования глиняных форм до изготовления готового изделия – чтобы понять, как это сделать.

3D-сканирование глиняных форм

Компания Tongxing Mold остановила свой выбор на 3D-сканере EinScan Pro HD. Это универсальное, многофункциональное устройство, предлагающее три режима сканирования:

  • ручной быстрый режим
  • ручной режим HD
  • стационарный режим с/без поворотного стола.

Небольшие глиняные формы можно сканировать полностью автоматически с помощью поворотного стола. Время сканирования одного кадра в фиксированном режиме с поворотным столом составляет менее 0,5 секунды.

В случае с приведенной ниже формой кролика полное сканирование на 360 градусов заняло менее 3 минут. Компания Tongxing Mold получила высокоточные 3D-данные с расстоянием между точками всего 0,24 мм. Такое разрешение позволяет получить насыщенное и высокодетализированное изображение 3D-модели. Это закладывает прочный фундамент данных для последующего производства фарфоровых изделий.

Результат 3D-сканирования фарфоровой формы.

Проектирование фарфоровой формы в 3D

Данные 3D-сканирования могут быть импортированы в профессиональное программное обеспечение для 3D-проектирования, например Geomagic Freeform. Именно это программное обеспечение используется командой Tongxing Mold для изменения формы и размеров модели. 3D-модель можно рассматривать под разными углами, увеличивать или уменьшать, что позволяет конструкторам легко передавать информацию о корректировках деталей.

Редактирование и перепроектирование модели в Geomagic Freeform, профессиональном программном решении для 3D-дизайна.

Изготовление мастер-формы на 3D-принтере/станке с ЧПУ

Импортируем скорректированную фарфоровую 3D-модель в 3D-принтер/ЧПУ для создания фарфоровой мастер-формы. Мастер-форма фарфора – это физическая модель изделия, которая создается с помощью 3D-принтера или отделочного станка с ЧПУ на основе цифровой 3D-модели. Использование технологии 3D-печати или ЧПУ для изготовления мастер-формы фарфора позволило значительно повысить точность и эффективность процесса производства фарфора. При этом отпадает необходимость в ручном труде и сводится к минимуму риск ошибок при традиционных методах производства.

Изготовление мастер-формы с помощью 3D-принтера/станка с ЧПУ

Массовое производство

Напечатанная мастер-форма из фарфора позволяет наглядно представить эффект дизайна. После безошибочной передачи требований производственная форма может быть обточена гипсом и поставлена на производственную линию. В дальнейшем готовые фарфоровые изделия проходят множество процессов, таких как доливка воды, глазурование, обжиг и т.д.

Изделия, выпускаемые серийно с помощью мастер-формы
Готовое изделие

Применяя технологию 3D-сканирования в процессе производства фарфора, компания Tongxing Mold произвела революцию в традиционном подходе. Благодаря технологии 3D-сканирования компания Tongxing Mold может создавать высокоточные 3D-данные глиняных форм, легко модифицировать дизайн с помощью программных средств 3D-проектирования, производить мастер-модели и конечные изделия с помощью 3D-принтеров/станков с ЧПУ с минимальным количеством отходов.

Последние новости