סיווג תוכנות CAD

הפרק השביעי במדריך מיועד עבור מי שמתעניין ביצירת מודל תלת מימדי עבור הדפסה תלת מימדית ומתלבט באיזו תוכנה ליצור אותו או מעוניין להכיר תוכנות נוספות ליצירתו.

הפרק השביעי במדריך יסקור את סוגי תוכנות התב"מ (CAD) ואת המאפיינים היחודיים שיש לכל תוכנה.

לכל תוכנה יתרונות וחסרונות משלה, קיים כוח רב בהיכרות עם מגוון רחב של תוכנות ועל ידי כך בחירת התוכנה המתאימה ביותר עבור הצורך הדרוש.

הקדמה

מידול תלת מימדי וCAD משמשים מעצבים, אמנים ומהנדסים לייצור מודלים ממוחשבים של רעיונות, מוצרים וחלקים. תוכנות המידול מאפשרות יצירה של כמעט כל גאומטריה והן אינן מוגבלות בחוקי הפיזיקה.

אף על פי כן, אם הממדל יודע לתכנן נכון את המודל תוך כדי התחשבות בתנאים פיזיקאליים שמחוץ לעולם הדיגיטאלי, ניתן לייצר בתוכנות המידול קבצים הניתנים להדפסה תלת מימדית או לייצור בCNC.

בנוסף חלק מתוכנות המידול מאפשרות ביצוע של סימולציות מורכבות החוזות את החוזק המבני, העמידות בתנאים שונים , האמינות המכאנית ועוד תכונות נוספות של המוצר.

בדרך כלל תוכנות המידול נבדלות זו מזו בממשק שלהן ובצרכים עבורן הן מספקות מענה.

ממשק התוכנה בדרך כלל מדמה בתהליך הממוחשב את תהליך העבודה המתבצע בשיטות המסורתיות במציאות עבור משימות מסוגים שונים.

ישנן תוכנות שונות המלכדות בתוכן יכולות מידול שונות, לכל יכולת מידול יש יתרונות וחסרונות לכן לעיתים קרובות מומלץ לשלב בין יכולות מידול שונות על מנת להגיע לתוצר הרצוי.

מידול סולידים

SOLID BODIE-אובייקט שמוגדר כסוליד הינו מודל ממוחשב שהינו אטום מכל צדדיו ללא צדדים פתוחים או חורים    (WATERTIGHT).

תוכנות מידול סוליד משמשות בדרך כלל מהנדסים ומתכננים. הן מתאימות עבור יצירה של מוצרים המורכבים ממספר חלקים או מחלק אחד ותהליך העבודה בהן מדמה את תהליכי הייצור  בתעשיה ההנדסית. לדוגמא קדיחה, החסרה, וכו…

בניגוד לתהליכי הייצור במציאות רוב התוכנות  מאפשרות לנוע קדימה ואחורה בציר הזמן של תכנון המודל בעזרת עץ הפעולות שנעשו במודל, ועל ידי כך ניתן לחזור לשלבים מקדימים של התכנון ולבצע שינויים במודל, שינויים אלה ייושמו על שאר השלבים שכבר נעשו במודל.

בתהליך המידול ניתן להריץ סימולציות המציגות את החולשות והחוזקות המבניות של המודל.

גיף דינמי - עיצוב של אימפקט לאבס בתוכנת CAD

תוכנות מרכזיות המאפשרות מידול בעזרת גופי סוליד

יש לשים לב שחלקן מאפשרות גם מידול בעזרת משטחים.
AutoCAD
Sketchup

תוכנה המשמשת אדריכלים, ומעצבי פנים בעיקר וגם מהנדסים ומעצבים. התוכנה פשוטה מאד, בעלת ממשק משתמש נוח וברור וקל להשתמש בה בתור מתחיל.

מידול משטחים

SURFACE- אובייקט שמוגדר כמשטח הוא יריעה חסרת עובי בכל צורה שהיא שאינה לוכדת בתוכה חלל בצורה הרמטית. ניתן לדמות את המשטח לסדין בד שעוביו שווה לאפס אך ניתן לראות אותו בתוכנות הממוחשבות, וסדין הבד יכול להיפרס בצורות מגוונות ושונות בין קווים ועקומות שמנחות את כיוונו וצורתו. כאשר מספר משטחים מחוברים יחדיו כך שהם סוגרים חלל בתוכם, מבלי שיהיו חורים או קצוות פתוחים-המשטחים הופכים לגוף סוליד, כפי שתואר קודם לכן.

תוכנות מידול משטחים משמשות מעצבים או מהנדסים שיוצרים אובייקטים יותר אורגניים ואמורפיים. התוכנות מעניקות מענה לצרכים יותר אסטטיים היות והן מאפשרות חופש עיצובי גדול יותר מתוכנות המבוססות על מידול סוליד. בנוסף תהליך העבודה בהן דומה לתהליך העבודה בעיצוב מוצר כאשר סקיצות של מודל מזוויות שונות מחוברות יחד למודל אחד בעל נפח. בניגוד לתוכנות למידול סולידים, בתוכנות למידול משטחים בדרך כלל אין עץ פעולות בו ניתן לשנות כל פעולה שבוצעה בתהליך המידול מבלי להתחיל את המודל מחדש, דבר ההופך ביצוע התאמות ושינויים במודל לפעולה מורכבת יותר בתוכנות למידול משטחים.

Rhino

תוכנה המשמשת מגוון תעשיות כגון הנדסה, עיצוב תכשיטים, אופנה, אדריכלות וכו. מאפשרת לייצר מודלי סוליד, משטחים ומאשים.

פיסול מאשים

MESH-מודל המורכב מרשת פולגונים, הרשת יכולה להיות פתוחה ולייצר גוף שאיננו ניתן להדפסה או סגורה ולייצר קובץ MESH שהוא בר הדפסה.

תוכנות מידול פיסוליות משמשות מעצבים ומהנדסים היוצרים צורות אורגניות או פיסוליות. תוכנות מידול מסוג זה משמשות גם ליצירה של דמויות אנימציה, רקעים לסרטים, עיצוב המבוסס על עצמים הקיימים בטבע כמו עצים, צמחים, אבנים וכ'ו… וגם למידול עצמים שניתנים לייצור בהדפסה תלת מימדית.

גם במקרה זה רוב התוכנות מחקות את תהליך הייצור של המודלים מסוג זה במציאות- על ידי שימוש במאפיינים שדומים לפיסול בחימר, תחילת העבודה נעשית עם גוש של חומר, או כדור לדוגמא, גריעה והוספה של חומר מתבצעת בעזרת כלי הוספת וגריעה שונים.

תוכנה המשמשת מעצבים במגוון תעשיות (עיצוב אופנה, תכשיטים, אנימציה, אמנות וכו) תהליך העבודה בה דומה מאד לפיסול תלת מימדי בחומר כמו חימר.

תוכנת גרפיקה תלת-מימדית עבור אנימציות ,מודלים תלת מימדיים וייצוגים מציאותיים בתלת מימד.