חומרים לבניית מודלים

בחירת החומר המתאים הינה קריטית כשמדובר במודלים המשמשים להצגת פונקציונאליות מכנית. לעומת זאת, בדגמים מוקטנים המשמשים בעיקר להמחשה עומדת לרשותנו גמישות רבה בבחירה. לבחירת החומר שישמש למודל יש השלכות ביצועיות, כלכליות וכן בתוצאה הסופית שאותן לוקחים בחשבון בשלב האפיון.

במאמר זה נתמקד במודלים להמחשה בלבד. במודלים אלה עיקר הדגש נמצא בצורה החיצונית אשר נדרשת להיראות מרשימה ומייצגת ככל האפשר. לעיתים, מודלים אלו נבנים בקנה מידה מוקטן ומחומרים שאין להם שום קשר פיזיקלי ביחס לחומריםם שישמשו בפועל אלא בצורה בלבד. שימוש נפוץ במודלים אלה נעשה עבור בניית רכבים, מטוסים, כלי שייט ובניינים שונים כמוו מפעלים ומגדלים.

דגמים הנעשים באמצעות כרסמת CNC

בעידן של מדפסות תלת מימד, הקסם של העיבוד השבבי באמצעות כרסומות הCNC קצת היטשטש. עם זאת כשנדרשים לדגמים גדולים יחסית העשויים מחומרים זולים וזמינים, למכונות העיבוד השבבי יש יתרון. כשמה, הכרסומת מכרסמת את חומר הייצור ומעצבת ממנו צורה. מדובר במכונה אוטומטית המחוברת למחשב ומפיקה תצורה הנקבעת בתוכנית שהוזנה לתוכנת התיב"ם. ניתן לעצב צורות ממגוון רחב של חומרים קשיחים ולאחר מכן נהוג לצפות אותם בצבע בכדי להגיע לרמת גימור גבוהה. להלן מספר חומרים נפוצים המשמשים לבניית דגמים באמצעות עיבוד שבבי:

• מתכת – הכרסומת יודעת לטפל היטב במגוון רחב של מתכות ובכללם ברזל הנפוץ. כתוצאה מכך מתקבל מודל מאסיבי המסוגל לעמוד בלחצים גבוהים. לרוב, במודלים להמחשה, אם יש צורך במתכת אז נשתמש באלומיניום. משקלו הסגולי נמוך יותר וקל יותר לעבד אותו. יחד עם זאת, שימוש במתכת עבור מודלים להמחשה נפוץ פחות. 
• עץ – לבניית מודלים מעץ אפשר לעשות שימוש בעץ חי או מעובד (כמו MDF). העץ נדרש להיות בעובי המתאים לגודלו של המודל ולכן ניתן לחבר מספר חלקים יחדיו בהדבקה תחת לחץ. יחד עם זאת, העץ חשוף לפגעי הסביבה ונוטה להיות כבד משקל, להיסדק, להתעקם ואף להאכל על ידי מזיקים. 
• פולימרים שונים – הפלסטיק הינו חומר שמאד נוח לעבוד איתו לבניית מודלים ביציקה וכן בעיבוד שבבי. קיימים מגוון רחב של חומרי פלסטיק המשמשים למודלים, חלקם קלי משקל כמו קלקר ופוליאריטן מוקצף ואילו אחרים מעט פחות. אחד החומרים הנפוצים למודלים גדולים הוא הסיקה-בלוק שמגיע בצפיפויותשונות. לפלסטיק חולשות מועטות הכוללות רגישות לחום וחוזק. דגמי פלסטיק מתאימים גם כשנדרש אב טיפוס מלוטש ברמה גבוהה להצגת תכונות כמו יוקרתיות. מוזמנים לקרוא בהרחבה על  פיתוח, תכנון וייצור מוצרי פלסטיק>>

דגמים המיושמים ביציקה

יציקות ניתן לבצע עבור מגוון רחב של פולימרים. עבודת היציקה כוללת בניית תבנית מתאימה וזאת עשויה מחומרים כמו סיליקון או פולימר בהדפסה. ניתן לעשות יציקות משרפים (אפוקסי), סיליקון, פלסטיק (פי וי סי, פוליאטילן, פרספקס וכו), גבס, פוליאריטן וכו'. בדגמי הגליל אנחנו לרוב יוצקים סוגים שונים של פוליאוריטן או סיליקון. עקרון הפעולה בכל הפולימרים דומה: חיבור בין חומרי A  וכן B  יוצר ראקציה וכתוצאה מכך מתקבל חומר מוצק.

הדפסת דגמים בתלת ממד – העתיד כבר כאן

למרות שמדובר בתחום חדש יחסית, ניתן כיום למצוא מגוון רחב של פתרונות הדפסה במחירים אטרקטיביים. הדפסת התלת מימד מאפשרת בנייה מהירה וזולה של אב הטיפוס ישירות מתוך קובץ. כמו כן, כיום ניתן להדפיס בעזרת מגוון חומרים ובעיקר מפולימרים.

שיטות נוספות

ניתן לבנות דגמים גם מפיברגלס ולהגיע לתוצאה יציבה ובגדלים מרשימים עם רמת גימור טובה. כמו כן, בהחלט ניתן לבנות דגמים גם מקרטון ביצוע ודומיו. דרך זו נחשבת למעט סיזיפית והולמת בעיקר מצבים בהם נדרש לבנות מודל של מבני מגורים ומסחר.