Ebben a cikkben egy olyan témakört fogunk boncolgatni, amely az utóbbi években került reflektorfénybe a tervezőszoftverek, a 3D-s szkennerek és nyomtatók, előretörésének köszönhetően. Ezen területek fejlődése nagy hatást gyakorolt egymásra, így tekinthetjük ezt egy háromszög csúcsainak, ha a viszonyukat vizsgáljuk. Alapvetően azt fogjuk megnézni, hogy miként keletkezhetnek hálómodellek és milyen módon lehet azokat felhasználni a Solid Edgeben.
B-rep vagy hálómodell
Ha megvizsgáljuk a legismertebb CAD rendszereket, akkor láthatjuk, hogy B-rep alapú reprezentációt használnak a modellek leképezésére. Általánosságban az elmondható, hogy az ilyen modellek könnyen szerkeszthetők, módosíthatók. Ezzel szemben a háló alapú modelleket apró háromszögek alkotják, amelyek minimális intelligenciával rendelkeznek.
A hálómodelleket a fájlformátumokról is meg lehet ismerni, ha stl, obj, 3mf fájlokkal találkozunk, akkor bizony a megszokott szerkesztési, módosítási lehetőségek nem igazán jöhettek szóba korábban.
Hogyan keletkezhetnek hálómodellek?
Az apró háromszögekből álló modellek több területről is jöhetnek. Ha egy B-rep modell kimentésre kerül valamely fenti formátumba, akkor azok olyan háromszögekre bontódnak, amelyek mérete és elhelyezkedése szabályozható.
Azonban ilyen típusú modellek keletkezhetnek generatív tervezés vagy topológiai optimalizálás eredményeként is. Ebben az esetben a lebontás vagy felépítés tetraéderek alapján történik, amelyek összekapcsolódása hálóvá egy modellt fog adni.
A 3D-s szkennelés eredménye lehet egy pontfelhő, amelyre legegyszerűbben stl háló húzható a szomszédos pontok összekapcsolásával. Ennek a sajátossága, hogy a fizikai testen lévő hibák is beolvasásra kerülnek, így azokat utólag korrigálni kell.
Talán a legegyszerűbben az internetről juthatunk hozzá ilyen típusú fájlokhoz azért, hogy 3D nyomtatáshoz felhasználjuk, de szóba jöhet a tervekbe való beépítésük is.
Teljesen mindegy, hogy hogyan keletkeznek a fájlok, azonban van egy közös jellemzőjük, mégpedig, hogy nem a megszokott módon szerkeszthetőek.
Konvergens modellezés a Solid Edgeben
A Siemens DI Software a Solid Edge fejlesztőjeként nagy figyelmet fordít arra, hogy a hálómodellek kezelése hasonlóan könnyű és egyszerű legyen, mint a már megszokott B-rep geometriáké. Ezen erőfeszítések eredményeként jött létre a Konvergens modellezés, amely segítségével a zárt, testet képező hálómodellekre is alkalmazhatóak az anyag hozzáadással és eltávolítással járó műveletek, mint a kihúzás, kivágás vagy a boole műveletek.
Miután ez a képesség a Siemens Parasolid geometriai modellező magjához köthető így a Solid Edge 2022-es verziójában is lesznek ilyen irányú fejlesztések.
Milyen más lehetőség van a hálómodellek kezelésére?
A Reverse Engineering, mint egy Fordított Mérnöki Tevékenység jelenik meg a műszaki életben, amely alapvetően arra hivatott, hogy egy meglévő fizikai tárgyat digitalizáljunk a lehető legegyszerűbb eszközökkel. Ha van egy beszkennelt modell az még csak fél siker. Abban az esetben elegendő, ha nem kell visszaépíteni a B-rep geometriát, mert akkor a Konvergens modellezés eszközei használhatóak a szerkesztésre. Azonban, ha kell a pontos CAD geometria, akkor a Solid Edge nyújtotta Reverse Engineering eszköztárhoz kell nyúlni, amely magában foglalja a következőket:
- Hálómodell pozícionálása
- Háló szerkesztése (törlés, javítás, újrahálózás, finomítás)
- Régiók automatikus vagy manuális meghatározás
- Felületek kinyerés
- Felületmodellezési eszközök létrehozáshoz, módosításhoz
- Eltérésanalízis
Minden egyes funkció azt hivatott elérni, hogy a leghamarabb előálljon a B-rep geometria, amit a Szinkronmodellezési környezetben játszi egyszerűséggel lehet szerkeszteni.
Mire lehet felhasználni a hálómodelleket?
A 3D nyomtatás már egy teljesen megszokott kimenetté vált, ami azt jelenti, hogy a módosított hálómodellekből fizikai tárgyak, használati cikkek vagy gépépítő elemek készülhetnek. A modell jóváhagyásához a Solid Edge segítséget nyújt a 3D Nyomtatás eszköztáron keresztül, ahol a kinyomtatandó alkatrész, olyan szempontok alapján vizsgálható meg, mint falvastagság, belső zárt rész vagy a túlnyúlás. Az utóbbi időben kezd terjedni, hogy a fejlesztésekhez is felhasználják a hálómodelleket oly módon, hogy beszkennelik az új alkatrész helyét és ahhoz modellezik hozzá a geometriát, rengeteg időt megtakarítva.
Kik használhatják ezeket a gyakorlatias megoldásokat?
A jó hír, hogy nem csak ipari környezetben érhető el, hanem a hobbi felhasználók, diákok is alkalmazhatják a Solid Edge nyújtotta lehetőségeket. Nem kell kompromisszumot kötni, mert a Solid Edge a hagyományos CAD-es modellek mellett jól kezeli a hálógeometriákat is.
Látogasson el a weboldalra és használja az Önnek leginkább megfelelő ingyenes megoldást!
Szűcs Imre – Ügyféltámogatási vezető /Enterprise Group/