Представьте, что за один прием вы делаете слепок, моделируете реставрацию и устанавливаете пациенту коронку. Фантастика? Нет, это та самая CAD/CAM система — Computer Assisted Design/Computer Aided Manufacturing или система компьютерного моделирования и изготовления зубных протезов.
CAD/CAM технологии и компоненты системы
В CAD/CAM технологии CAD — это компьютерные программы, которые участвуют в создании 3D-модели зуба или зубочелюстной системы. CAM — программное обеспечение, работающей над созданием физического объекта — коронки того самого зуба и реставрации зубочелюстной системы.
По технологии CAD/CAM протезирование идет в четыре этапа.
- Сканирование полости рта для создания виртуальной 3D-модели. На этом этапе главным компонентом системы является интраоральный сканер. Он считывает геометрию протезируемого участка зубного ряда и переводит ее в цифровую модель.
ЧПУ И CAD/CAM — #46 — ЧТО ТАКОЕ CAD, CAM И CAE? / Программирование обработки на станках с ЧПУ
- Моделирование протеза. На этом этапе стоматолог видит на мониторе 3D-модель протезируемой области, подбирает варианты реставрации и корректирует их форму, кривизну, толщину стенок и внешний вид. Промежуточный и конечный результаты можно сравнить, согласовать с пациентом.
- Фрезерование. 3D-модель передается на CAM-модуль фрезерного аппарата, который вытачивает реставрацию, полирует и шлифует ее. Функционал станка в определенной степени зависит от количества осей. Чем их больше, тем более сложные реставрации можно изготавливать. Например, фрезер VHF N4+ с четырьмя осями обрабатывает заготовку по осям XYZ и одновременно вращает ее на 360° по оси A. У модели VHF K5 к осям XYZ и A добавляется еще и вращательная ось B с углом обработки ± 35 °.
- Готовый протез можно примерять или сразу устанавливать, например, при одномоментной имплантации.
Системы CAD/CAM в стоматологии делятся на закрытые и открытые. Закрытые взаимодействуют со сканером и станком в рамках общего ПО, используют один, зашифрованный формат файлов и работают с конкретными видами материалов. Как пример — итальянская система Zirkonzahn.
Открытые CAD/CAM технологии интегрируются с разными модулями и компонентами, работают с файлами нескольких форматов. Проще говоря, врач может отсканировать зубной ряд интраоральным сканером 3Shape TRIOS 3 Basic Pod, сохранить файл в формате .STL, с помощью модуля Model Builder создать лабораторную модель коронки и отправить ее на фрезер VHF N4+. Таким образом, для открытых систем стоматолог может выбрать сканер одного производителя, а фрезерный аппарат другого — все будет работать. К открытым CAD/CAM технологиям относятся системы Exocad Dentalcad, inLab SW, Planmeca, Dental System и пр.
3Д моделирование в FREECAD для начинающих. Как сделать 3д модель в FREECAD
Как переходить на технологии CAD/CAM и рассчитать окупаемость системы
Простейший вариант оценить окупаемость системы — посчитать ROI, то есть разницу между доходом и вложениями. ROI (показатель возврата инвестиций) считается по формуле:
(доход — инвестиции) / инвестиции × 100%
За доход принимается выручка за тот объем реставраций, который вы можете делать с CAD/CAM системами в клинике. Допустим, сейчас ортопеды отдают во фрезерные центры и лаборатории X виниров и Y одиночных коронок в месяц. С CAD/CAM это количество вы можете делать сами. Сюда же, в доход, пойдет выручка от металлических реставраций, которые можно фрезеровать на станке.
К доходу также можно отнести прогнозируемое увеличение объема реставрационных работ. Например, когда спрос есть, а из-за дефицита возможностей пациенты перенаправлялись в другие клиники. Кроме того, с CAD/CAM можно расширить ассортимент реставраций и это тоже нужно учитывать в прогнозируемом доходе.
К инвестициям относятся затраты на саму CAD/CAM систему, дополнительное обучение врачей, материалы (блоки и диски, фрезы, керамические массы), мелкие расходники, плановое техническое обслуживание.
Чтобы сориентироваться с расходами непосредственно на CAD/CAM, оцените текущие и прогнозируемые типы реставраций. Для виниров, мостов, накладок, вкладок, коронок, абатментов и большинства зубных каркасов достаточно функционала четырехосных станков. Пятиосные нужны для сложных балочных конструкций на имплантаты с винтовой установкой. Если в вашей клинике такие реставрации единичны, можно обойтись четырехосным фрезером, а сложные протезы оправлять как и раньше, в зуботехническую лабораторию.
Что касается типа системы, начинать лучше с открытой. Она позволяет постепенно и без масштабных разовых вложений перевести ортопедию на CAD/CAM технологию. Например, начать с интраорального сканирования, отправляя модели в лабораторию. Потом докупить фрезерный станок для изготовления безметалловых конструкций, стеклокерамики и композитных протезов. Далее, по мере роста клиентской базы и спроса на редкие или дорогостоящие протезы, запустить систему полного цикла с производством титановых и кобальт-хромовых конструкций.
Источник: dentex.ru
Преимущества программного обеспечения 3D CAD: что важно знать
Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых статьях.
Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.
Продукт начинается с идеи, но это только начало. Воплотить эту идею в жизнь означает превратить идею в реально осязаемую вещь — надеюсь, такую, которую люди захотят купить. Важным шагом в этом процессе является трехмерное моделирование, сегодня я вам опишу несколько преимуществ. Если вы хотите воспользоваться всеми последними разработками в области дизайна продуктов, вам необходимо идти в ногу с тенденциями.
3D-модели позволяют использовать 3D-печать и быстрые прототипы.
Независимо от того, понимаете вы это или нет, 3D-печать существует уже несколько десятилетий, хотя до недавнего времени цена на аппарат упала до такой степени, что многие (если не большинство) люди могут приобрести потребительский 3D-принтер для повседневного использования. 3D-моделирование и 3D-печать представляют собой захватывающую комбинацию, и, вероятно, они становится все проще и дешевле.
Благодаря постоянно растущему разнообразию доступных материалов или 3D-печати и быстрому прототипированию, дизайнеры теперь могут быстро выполнять небольшие объемы производства для создания функциональных прототипов из материалов, которые идентичны или почти идентичны тем, которые будут использоваться при полном производстве. Сочетание 3D-моделирования и 3D-печати позволяет всем и каждому стать инженерами, архитекторами, дизайнерами и, в некоторой степени, изобретателями. Люди могут воплощать свои идеи в более реалистичные модели, не тратя слишком много денег на создание прототипов в натуральную величину. Даже студенты могут принять участие в волнении, рисуя креативные идеи в 3D-моделировании и печатая эти идеи в физических объектах, с которыми может взаимодействовать каждый. Конечно, требуется время, чтобы понять все, что нужно знать о процессе, но набор навыков, необходимых для построения 3D-моделей, вовсе не невозможен для изучения и освоения.
Быстрые прототипы являются рабочими моделями детали, которая используется для оценки проектов, прежде чем они поступят в производство. Они могут быть созданы с использованием 3D-печати или стереолитографии и обычно не сделаны из того же материала, который будет использоваться в конечном продукте, хотя они и функциональны. Если вы используете 2D-чертежи, вы не сможете воспользоваться этой технологией, если сначала не создали 3D-модель, что было бы ненужным дополнительным шагом.
Ускорение согласования с людьми других сфер
Непрофессионалам может быть сложно понять двухмерный чертеж, и это может создать серьезные препятствия в процессе утверждения. Это усложняется, когда дизайн сложен, что делает процесс утверждения излишне долгим и сложным.
С 3D-моделями процесс утверждения является быстрым, так как фотореалистичный 3D-рендеринг способен передавать много информации — достаточно, чтобы непрофессионал мог полностью понять дизайн. Это важно для всех отраслей, включая медецинскую, автомобильную, энгергетическую промышленность, а также электронику. 3D-модели пригодны для совместной работы, так как «нетехнические» люди смогут легче понять дизайн, чем если бы он был в 2D.
Отделы маркетинга и продаж могут использовать 3D-модели, фотореалистичные визуализации, анимацию и быстрое создание прототипов для маркетинговых задач и продаж в демонстрационных целях, будь то на выставке или во время встреч. Эти модели будут служить воротами для привлечения потенциальных клиентов, а также потенциальных инвесторов. Финансирование очень важно для продолжения проекта, и представление хорошо сделанной модели, которая привлекает внимание, является хорошим способом повысить ваши шансы на получение финансирования.
Как вы представляете технические концепции нетехнической аудитории во время встречи с заинтересованными сторонами или презентации клиенту?
Вносить изменения в дизайн быстро и легко
Вносить изменения в дизайн в 2D сложно. Если вы работаете в 3D, внести изменения в дизайн чрезвычайно просто. Вы можете изменить любую часть 3D-модели с помощью программного обеспечения, избавляя от необходимости рисовать и перерисовывать различные углы и детали. Это не только полностью ускоряет процесс, но и исключает возможность появления ошибок, которых может быть много в 2D-чертежах.
Если это проект продукта, его преобразование в электронный формат неизбежно при управлении жизненным циклом продукта (PLM). Дизайнеры и инженеры могут получить доступ к одним и тем же цифровым данным и работать совместно, даже удаленно.
Визуализация в САПР
Вносить изменения в дизайн в 2D сложно. Если вы работаете в 3D, внести изменения в дизайн чрезвычайно просто. Вы можете изменить любую часть 3D-модели с помощью программного обеспечения, избавляя от необходимости рисовать и перерисовывать различные углы и детали. Это не только полностью ускоряет процесс, но и исключает возможность появления ошибок, которых может быть много в 2D-чертежах.
Если это проект продукта, его преобразование в электронный формат неизбежно при управлении жизненным циклом продукта (PLM). Дизайнеры и инженеры могут получить доступ к одним и тем же цифровым данным и работать совместно, даже удаленно.
Фотореалистичная анимация
В 2D вы не можете создавать реалистичные и увлекательные видеоролики, которые можно использовать в качестве маркетинговых материалов или для демонстрации функционирования концепции в реальном мире. Программное обеспечение для 3D-моделирования позволяет людям создавать фотореалистичные видео своих продуктов, которые выглядят достаточно хорошо для публикации на сайте и презентации.
Вы также можете создавать анимации САПР, чтобы продемонстрировать, как ваш дизайн будет работать в реальной жизни, используя такие программы, как SolidWorks и Kompas 3D. Это может сэкономить вам много времени в цикле проектирования, поскольку вы легко сможете показать клиентам и руководителям, как функционирует проект, и оценить, как определенные части работают совместно.
Создавайте отличные предложения
Чертежи часто достаточно подробны, чтобы их мог понять любой архитектор или инженер, но иногда изображения недостаточно привлекательны для использования в качестве маркетинговых материалов. CAD преобразование является следующим шагом.
Если вы отправляете предложения для проекта, вы не можете ожидать, что ваш 2D-дизайн будет конкурировать с 3D-моделями и анимацией. 3D модели могут быть размещены в любой среде. Кроме того, текстуры, узоры, формы и размеры также могут быть изменены с помощью нескольких щелчков мыши. Существует меньше необходимости в реквизитах и дорогих маркетинговых установках.
Клиенты в основном предпочитают предложения в 3D, а многие вообще не принимают 2D. Конечно, есть вероятность, что ваш 2D дизайн намного опережает конкурентов в технических решениях, но в жесткой гонке вы пропустите шанс. Реально, 3D CAD будет только улучшаться, и разрыв между ними будет непреодолимым. Лучше всего идти вперед. А что вы думаете по этому поводу?
Согласны или нет?
Оптимизицация производительности проектов
С 3D-моделями вы можете выполнить анализ ваших моделей, чтобы увидеть, как проект будет функционировать при определенных параметрах. Вам часто захочется пройти несколько различных испытаний прототипов, прежде чем вы определитесь с точной конфигурацией, которую вы можете использовать для производителей. Например, при создании автомобиля 3D-моделирование может точно представить, насколько хорошо автомобиль будет двигаться при воздействии сильного дождя, различных скоростей ветра, скользкой дороги или ситуации, когда водитель доводит двигатель до предела. Хотя результаты испытаний, основанные только на вычислениях, не могут полностью заменить необходимость тест-драйвов, данные могут, по крайней мере, обеспечить надежную контрольную точку. Трехмерная модель позволяет инженерам заранее выявлять проблемы, сводя к минимуму риск несчастных случаев и необходимость воссоздания и перепроектирования моделей.
Этот процесс необходим для того, чтобы вы выпускали не только лучший продукт, но и безопасный. Чтобы создать такой продукт, вам нужно, чтобы он прошел через различные сценарии, которым пользователь может подвергнуть его.
Моделирование и анализ в некоторых областях промышленности позволяет избежать повторяющихся дорогостоящих и длительных циклов разработки типа «проектирование — изготовление — испытания». Ваш бюджет будет спланирован и будет легче следовать, так как будет меньше непредвиденных изменений. И вам не придется беспокоиться о переработке ваших графиков. 3D-модель позволяет планировать заранее и значительно дешевле переделывать.
Существуют инструменты , например ANSYS, моделирования и анализа линейных и нелинейных, стационарных и нестационарных пространственных задач механики деформируемого твёрдого тела и механики конструкций, имитирующие фактическую физическую модель, готовою к производству, подтверждает результаты тестов, выполненных с помощью уже впоследствии изготовленных образцов. Создание этой модели также помогает выяснить проблемы, с которыми может столкнуться продукт, и устранить их до начала производства. Таким образом, вы можете оптимизировать производительность вашего дизайна. 2D-чертежи просто не могут этого сделать, и их нужно сначала превратить в 3D-модель CAD.
С учетом вышесказанного, вот некоторые из преимуществ, которые вы можете получить от использования программного обеспечения 3D CAD. Оно может помочь вашей компании сэкономить много денег, независимо от вашей отрасли. Хорошая 3D-модель может передать много информации о потенциальном дизайне и даже помочь продать сам дизайн.
Более того, 3D-моделирование открывает новые возможности и стимулирует инновации и креативность. По мере совершенствования технологий, мы только увидим, что 3D-моделирование станет более доступным и будет использоваться в более широком диапазоне ситуаций в будущем. Если в вашем бизнесе все еще используются 2D-чертежи или вы просто не знали о преимуществах 3D CAD, самое время начать. Вы сэкономите много денег и времени с ее использованием. Ваше воображение является единственным пределом, чтобы получить то, что вы хотите.
Мне было бы интересно узнать вашу точку зрения в комментариях. Вам понравился материал? Поблагодарить легко! Буду признателен, если поделитесь этой статьей в социальных сетях.
Источник: 3dtoday.ru
Аддитивное производство: что такое CAD/CAM?
Когда заходит речь об аддитивном производстве, большинству на ум приходят 3D-принтеры во всем разнообразии своих моделей. После вспоминаются расходные материалы для трехмерной печати. От пластиков до металлов, от бетона до пищевых продуктов – разнообразие сырья практически безгранично.
Даже о 3D-сканерах обычно вспоминают раньше, чем о технологии, которая лежит в основе трехмерной печати. Без цифрового 3D-моделирования аддитивное производство в его нынешнем виде было бы просто невозможно!
Программная сторона трехмерной печати не менее важна, чем аппаратная. В ней же лучше всего отображается неразрывная связь всех промежуточных процессов.
Технологии цифрового проектирования (CAD), моделирования и расчетов (CAE) и механообработки (CAM) стимулировали в свое время само развитие 3D-печати, приведя к тому, что уже почти не осталось областей материального производства, в которых так или иначе не были бы задействованы 3D-принтеры. Стоит отдать должное CAD/CAM/CAE-системе.
Описание систем CAD и CAM
В аддитивном производстве все стадии реализации проекта, начиная с идеи и заканчивая ее материализацией, находятся в единой технологической цепи, в которой каждая физическая операция также выполняется в цифровой CAD/CAM/CAE-системе.
CAD-системы (computer-aided design) – это, собственно, способ создания цифрового макета объекта, который предстоит напечатать на 3D-принтере. Трехмерную CAD-модель можно как разработать по собственному дизайну, так и создать по данным, собранным 3D-сканером.
При трехмерном сканировании реальных объектов на выходе получается файл STL-формата с треугольниками. Когда же его переводят в любой векторный CAD-формат (IGES, STP и др.), модель, состоящая из миллионов треугольников, превращается в набор цилиндров, плоскостей, гладких поверхностей и т. д.
Технология САЕ (computer-aided engineering) незаменима для создания изделий со сложной геометрией, она позволяет рассчитать самые подробные модели. При моделировании изделия с нуля точные расчеты особо важны.
За предварительные работы в основном отвечает система CAD. CAM же рассчитана на последующую механообработку. САМ-системами (computer-aided manufacturing) называют программное обеспечение, которое регулирует производственный процесс.
САМ-системы занимаются формированием траекторий перемещения инструментов, которые управляют аппаратами трехмерной печати.
Применение систем CAD/CAM
У систем CAD/CAM широкое поле применения. Они становятся незаменимы в медицине, особенно в ее ортопедических направлениях. CAD/CAM-системы в стоматологии используются весьма активно. Уже около десятка лет благодаря данным технологиям производят высококачественные зубные коронки, а также абатменты для имплантатов и протезов.
Не уступают по своему развитию и CAD/CAM-системы в машиностроении. Благодаря автоматизированному проектированию и производству отрасль смогла не только улучшить качество конечного продукта, но и облегчить и удешевить процесс машиностроения в целом.
Оцените, пожалуйста новость:
Источник: 3d-expo.ru