Подготовительные этапы макетирования
Московский Государственный Технический Университет
«МАМИ»
УТВЕРЖДАЮ
Проректор по учебной работе МГТУ «МАМИ»
профессор
______________________________ С.А.Зайцев
«____» __________________ 2010 г.
МАКЕТИРОВАНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ
СРЕДСТВ ТРАНСПОРТА
Методические материалы к выполнению курсовых и
Дипломных проектов для студентов
Специальности 070601.65 (052405) «ДИЗАЙН» и направления
070600.62 (052400)«ДИЗАЙН»
Москва 2010
МАКЕТИРОВАНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ
МАСШТАБНЫХ МАКЕТОВ
Макетирование и моделирование являются важнейшим этапом дизайн-проектирования. На этой стадии дизайн-проекта эскизные проработки, компоновка автомобиля и окончательный поиск стиля осуществляется в объеме. Данный этап по существу – объемное проектирование, т.к. даже самая тщательная проработка стиля и компоновки на плоскости не дает полного представления о форме проектируемого объекта. На практике макет транспортного средства (в данном случае автомобиля) является основным и конечным этапом дизайн-проектирования. В связи с этим к качеству макетирования и точности воспроизведения дизайнерского замысла предъявляются очень высокие требования. В промышленном проектировании макеты внешнего вида автомобиля и макеты интерьера выполняются в М1:1 (поисковые макеты в М1:5) из специальных материалов с использованием современных технологий – 3D и пятикоординатных фрезерных станков. Это позволяет создавать демонстрационные модели, дающие максимально полное представление о будущем изделии. В учебном процессе в силу технических и финансовых ограничений практикуется масштабное макетирование в упрощенной форме с допущением ряда условностей и применением общедоступных материалов. Поэтому рассмотрим процесс макетирования из пластилина как самого доступного и легкообрабатываемого материала.
Общие рекомендации.
Для макетирования используется специальный (технический) твердый пластилин или гипс. Эти материалы позволяют выполнить макеты с большой точностью и с качественной поверхностью. Гипсовые макеты можно красить по специальным технологиям и хранить долгое время. Однако макетирование из гипса требует специальных помещений и квалифицированных макетчиков-форматоров.
Макетирование из пластилина несложно, доступно и начинающим дизайнерам. Использование детского пластилина недопустимо ввиду излишней пластичности и ярких цветов. Качественно обработать поверхность из такого пластилина и сохранить ее на значительный срок невозможно. Рекомендуется использовать специальный макетный пластилин марки «Кольб» (Германия), «Шавант» (США) или других производителей. Важно, чтобы пластилин был однороден по структуре и цвету, при комнатной температуре имел твердость дерева, а при температуре 60-80 градусов расплавлялся до консистенции густой сметаны. Качественный пластилин сохраняет свои свойства и после многократной переплавки. К достоинствам указанных марок следует отнести их приятный светло-бежевый цвет, возможность полировки в холодном состоянии и «прилипчивость» только к самому себе, а не к рукам и одежде.
Результат макетирования в большой степени зависит от правильной подготовки к началу работы.
Подготовительные этапы макетирования
Первый этап - построение формы будущего изделия в трех проекциях на основе компоновки. Эти чертежи выполняются в том же масштабе, что и будущий макет. Чертежи станут основой для изготовления рабочих шаблонов и для контроля основных размеров, симметричности макета, его соответствия концептуальному замыслу.
Рис.1.Компоновка автомобиля с нанесением главных линий кузова, по которым вырезаются основные шаблоны.
Рис.2. Прочерчивание с помощью TAPE-лент основных линий для снятия шаблонов.
Второй этап – подготовка разметочной плиты, которая является основанием макета на все время его изготовления. Размер плиты определяется размерами макета плюс 150-200 мм по периметру с целью возможности использования рейсмуса или иных инструментов для контроля размеров. Материалом плиты может быть лист ДВП, лист МДФ толщиной 16мм (лучше шлифованный) или лист качественной фанеры толщиной не менее 12 мм. Материалы меньшей толщины могут коробиться в процессе макетирования, что сильно мешает работе.
На разметочную плиту наносится сетка. В кузовостроении принята сетка 200Х200 мм. Для макета в М 1:5 соответственно размер сетки 40Х40мм. Сетка должна быть разбита с максимальной точностью и хорошо сохраняться в течение всего времени макетирования. Сетка должна быть оцифрована в соответствии с компоновочным чертежом. Линию оси симметрии (продольный «0») и линию передней оси (поперечный «0») следует выделить толщиной или цветом. Плиту устанавливают на прочный стол, не допускающий смещение макета при работе.
Важно. Грубой и распространенной ошибкой является попытка разбивки сетки после установки каркаса макета, а также небрежные и жирные линии.
Рис.3. Разметочная плита из ДСП или фанеры с нанесенной сеткой.
Третий этап –подготовка каркаса макета. Для каркаса макета можно использовать дерево или пенопласт. Пенопласт наиболее предпочтителен, так как позволяет сделать макет относительно легким. Крайне важно выбрать для каркаса марку пенопласта. Лучшим материалом для данной цели является твердый пенопласт марок ПС-100 или ПС-200. Поскольку толщина листового пенопласта обычно составляет 50 мм, каркас лучше склевать из поперечных пластин, каждая из которых вырезается исходя из сечений на компоновке. При этом надо уменьшать размер пластин по периметру на 25-30 мм с учетом слоя пластилина. Такой способ изготовления каркаса позволит сэкономить на толщине пластилинового слоя и снизить затраты на изготовление макета. Слои пенопласта склеиваются с помощью клея ПВА или «Момент».
Важно. Не рекомендуется использовать для каркаса строительный теплоизоляционный пенопласт, который имеет рыхлую структуру и мягкую поверхность. На таком каркасе вывести правильные и качественные поверхности не возможно. Кроме того крошки пенопласта неизбежно попадают в пластилин и сильно затрудняют работу.
Рис.4. Каркас макета из пенопласта. Отчетливо видны слои пенопласта, из которых набирался объем каркаса. Предварительно вырезаны колесные ниши.
Четвертый этап – установка каркаса. Расстояние от поверхности разметочной плиты до нижней поверхности каркаса равно дорожному просвету. Обеспечивается это расстояние деревянными брусками, которые прочно крепятся к каркасу по осям колес саморезами достаточной длины. При этом недопустимо, чтобы саморезы вышли на поверхность каркаса. (Не рекомендуется использовать для крепления каркаса гвозди, поскольку соединения лучше делать разъемными). К этим брускам затем будут крепиться макеты колес. Длина брусков равна размеру между внутренними поверхностями колес. Допускается заполнение дорожного просвета пенопластом, «утопленного» от наружной поверхности на глубину, равную размеру между внутренними поверхностями колес. Рекомендуется нижнюю часть каркаса в зоне колесных арок и «дорожного просвета» заранее окрасить черной темперой или тушью, поскольку делать это на готовом макете крайне неудобно.
Готовый каркас устанавливается на разметочную плиту строго по линии продольной симметрии и линии передних колес. Каркас к разметочной плите следует крепить надежно, не допуская смещения каркаса и его колебаний в процессе работы. Подготовленный каркас крепят к разметочной плите таким образом, чтобы была возможность отделять готовый макет от разметочной плиты без повреждений, что важно для окончательной отделки макета или для последующего его воспроизведения из стеклопластика.
Важно: Крепление снизу к разметочной плите должно быть заподлицо с плитой.
Пятый этап –изготовление шаблонов. Контур шаблонов снимается с компоновки по продольному сечению, по сечению максимальной ширины, а также изготавливаются дополнительные сечения по наиболее характерным участкам поверхности, например, по осям колес. Количество сечений определяется сложностью поверхностей макета. Шаблон по максимальной ширине кузова (максимальная ширина) должен быть «полного профиля», что обеспечит симметричность макета. Дополнительные поперечные шаблоны целесообразно делать в виде «половины» сечения кузова, ограничивая его продольной линией симметрии.
Для шаблонов следует использовать тонкий пластик, например, полистирол или оргстекло толщиной 2-3 мм. Возможно использование жесткого картона с усилительной рейкой. Обычный упаковочный и гофрокартон для шаблонов применять не следует, т.к. такой картон быстро теряет форму и шаблон становится бесполезным. На шаблоны следует нанести сетку, соответствующую компоновке, что позволяет точно выставлять шаблон, привязывая его к сетке на разметочной плите, и контролировать симметричность и правильность поверхности макета.
Рис.5. Установка шаблонов для нанесения слоя пластилина.
Шестой этап –изготовление колес. Желательно применение «авторских» колес, отлитых из полимерных смол, выточенных на токарном станке из пластмассовой или деревянной заготовки или изготовленных из гипса. Колеса должны точно соответствовать по диаметру и ширине заданной размерности шин. Декоративное оформление колес можно выполнить в виде рисунка, компьютерного чертежа или фотоспособом с реальных образцов. Колеса устанавливаются на каркас макета согласно базе и колее передних и задних колес. В отдельных случаях, если размеры совпадают с компоновочными, можно воспользоваться колесами промышленного производства, предназначенными для автомоделирования. Помните, колесо важный элемент внешности автомобиля, его символ. Поэтому оригинальный дизайн колесных дисков и хорошее качество изготовления колес существенно влияют на общее восприятие макета.
Важно. Не рекомендуется делатьколеса из пластилина или других нежестких материалов. Следует иметь в виду, что в процессе макетирования колеса приходится снимать и устанавливать неоднократно. Самое простое крепление – саморезом по центру колеса.
Рис.6.Пример покупного колеса с имитацией литого диска и шины
(слева) и колеса, выточенного из твердого пенопласта (справа).
Седьмой этап – нанесение слоя пластилина. Пластилин наносится несколькими слоями. Первый слой следует втирать небольшими порциями теплого пластилина. Пористая поверхность пенопласта обеспечивает хорошее сцепление пластилин с каркасом, и в последующей работе он не будет отслаиваться. Затем наносятся следующие слои, после остывания предыдущего. Не следует наносить пластилин сразу на всю толщину слоя. Необходимая толщина слоя пластилина определяется шаблонами, но не должна быть меньше 25 мм. В противном случае, при воспроизведении рельефов поверхности может возникнуть необходимость «врезаться» в поверхность каркаса. Правильность нанесения пластилина на каркас проверяется продольным и поперечными шаблонами.
Рис. 7.Процесс нанесения основного слоя пластилина на каркас. Четко видна линия продольной симметрии для установки контрольного шаблона.