Zum Inhalt springen

Wie Sie Ihren digitalen Skulpturentwurf fertigstellen und für das Spritzgießen vorbereiten

digitales bildhauerisches Design für das Spritzgießen

Bei Plastikspielzeug, maßstabsgetreuen Modellen und einigen Haushaltsgegenständen ist ein skulpturales Design erforderlich.

In diesem Beitrag wird kurz beschrieben, wie man digitale Skulpturen für Kunststoffprodukte und ihre Spritzgussformen entwirft und wie man die stl-Dateien in step-Dateien umwandelt.

Wir haben dieses modulare Terrain für einen Kunden entworfen. Wie auf dem Bild unten zu sehen ist, gibt es 9 verschiedene Teile, um verschiedene Kombinationen zu bilden. Es gibt 2 Wände ohne Fenster, die nicht auf dem Bild zu sehen sind, so dass es insgesamt 11 Arten von Teilen gibt. Sie können wie Lego-Bauteile angebracht und abgenommen werden.

 Nach dem ersten Produktionslauf für Kickstarter-Förderer möchte der Kunde das Design verbessern, damit die Teile mehr wie echte, abgenutzte Wände aussehen. 

Für die Erstellung des 3D-Modells verwendete Software

Diese Anforderung ist für Designer etwas ungewöhnlich. Bei Kunststoffprodukten bestehen die meisten Produktdesigns aus regelmäßigen geometrischen Formen, wie flachen, 2- und 3-dimensionalen Oberflächen. Designer verwenden normalerweise UG (oder Pro/E, Creo) für ihre Konstruktionen.

Erstellt von UG

Wenn es jedoch um Design im Skulpturstil geht, kann jedes Design aus Hunderttausenden kleiner Facetten bestehen. Bei der Verwendung von UG muss der Designer jedes winzige Detail von Hand erstellen, was zu viel wäre.

Die Software, die diesem Zweck dienen kann, sind Rhino, Maya, 3DS Max, und Zbrush. Darunter, ZBrush ist die am besten geeignete Software, sie ist genau für digitales Sculpting konzipiert.

Erstellt von ZBrush

Wie man mit dem ZBrush-Designer arbeitet

Die Zusammenarbeit mit den ZBrush-Designern war keine leichte Aufgabe. Wir mussten ihnen detaillierte Anweisungen geben, wie das Produkt aussehen sollte.

Viele der Designer haben ein Kunststudium absolviert und eine gute Ausbildung in Kunst und Design erhalten. Allerdings wissen sie vielleicht nicht viel über dieses spezielle Produkt, so dass wir immer noch sehr stark in den Designprozess eingebunden werden müssen.

Wir verwendeten eine Menge Diagramme, Bilder und mündliche Gespräche, um dem Designer die konzeptionellen Ideen zu vermitteln.

(Bilder zur Erläuterung für den Designer)

Während des Designprozesses schickte der Designer uns ständig Screenshots, um den Fortschritt zu zeigen. Dies sollte sicherstellen, dass wir nicht zu spät feststellen, dass wir von vorne beginnen mussten.

(Bilder vom Designer zur Bestätigung geschickt)

Zbrush Entwurfswand 1
Zbrush Entwurfswand 2
Zbrush Entwurfswand 3

Im Allgemeinen haben wir nicht weniger Zeit und Mühe investiert als die Designer selbst. Außerdem haben wir mehrere andere Designer ausprobiert, bis der letzte die Arbeit so fertigstellte, wie wir es wollten.

Wie konvertiert man stl in step Dateien

Jetzt kommt der schwierige Teil, nämlich die Konvertierung der stl-Datei in das Step-Format.

Das von ZBrush (oder ähnlicher Software) erstellte Dateiformat ist stl, was für den 3D-Druck in Ordnung ist, aber nicht für die Formenherstellung verwendet werden kann.

Es gibt mehrere Anwendungen, die die Dateikonvertierung durchführen können, aber nicht für so komplizierte Designs. Rhino zum Beispiel kann stl automatisch in step konvertieren, aber die Dateien, die es erstellt, bestehen aus Zehntausenden von Dreiecksflächen, und sogar flache Bereiche bestehen aus ihnen. Zweitens fasst Rhino kleine Dreiecksflächen zu größeren zusammen, weil es nicht mit zu vielen von ihnen umgehen kann (vorzugsweise unter 30.000 Flächen), so dass eine Menge kleiner Details verloren gingen.

(mit Rhino erstellte Step-Dateien)

von Rhino 1 erstellte Step-Datei
Die ebene Fläche besteht aus Dreiecksflächen.
von Rhino 2 erstellte Step-Datei
Kleinere Dreiecke werden zu größeren Dreiecken zusammengefügt

Die richtige Art, Dateien zu konvertieren, ist die Verwendung von Geomagic und UG. Geomagic erledigt die vorbereitenden Arbeiten (wie das Abrunden der scharfen Kanten zwischen den kleinen Facetten), und dann führt UG die endgültige Konvertierung durch.

Die meisten Designer, die mit ZBrush arbeiten, wissen nicht, wie man konvertiert, also haben wir einen anderen Designer gefunden, der die Aufgabe übernimmt.

Dieser Übergangsprozess ist für den Designer arbeitsintensiv und erfolgt nicht automatisch. Die dafür aufgewendete Zeit beträgt wahrscheinlich das 1,5- bis 2-fache der Erstellung einer stl-Datei.

(Fertige Datei im Step-Format)

Bildhauerei Stil Schritt Datei
Diese Datei ist bereit für den Formenbau
Bildhauerei Stil Schritt Datei 2
Abgerundete scharfe Kanten

Die Einsichtnahme in fertige Akten

Wir kennen nicht viele Details, aber der Designer muss die defekten Flächen überprüfen und auffüllen sowie das ursprüngliche Design ändern, wenn nicht genügend Entformungsschräge an der Seitenfläche vorhanden ist.

Die Inspektionskriterien werden also sein:

  • Keine gebrochenen Gesichter, das werden Sie feststellen, sobald die Datei in UG importiert ist;
  • Ordnungsgemäße Zeichnung auf der Seitenfläche, dies kann auch durch UG überprüft werden.
Entwurfskontrolle durch UG
Entwurfskontrolle durch UG
Kunststoffform für Lego-Steine

Wir verfügen über umfangreiche Erfahrungen im Präzisionsspritzguss, bitte kontaktieren Sie uns, wenn Sie einen Bedarf haben.