Производственный прототип — это эталон изделия и система оснастки, которая позволяет воспроизводить объект в керамике или фарфоре большим тиражом и создавать новые рабочие формы по мере их износа.
Начать можно с объекта, созданного ранее
в форматах «Керамика. Свободная форма» или «Керамика. Авторский тираж», либо разработать новый предмет сразу в 3D. Под руководством мастера форма адаптируется к реальному производству с учётом усадки материала, поднутрений, линий разъёма и других технологических ограничений.
Задание рассчитано на один учебный модуль.
Задача студента
Студент разрабатывает производственный прототип существующего или нового объекта, адаптирует его форму к тиражированию и вместе с мастером создаёт мастер-модель и оснастку, позволяющую воспроизводить рабочие гипсовые формы для дальнейшего производства.
Что можно сделать
Для этого носителя подходят предметы, которые предполагают серийное производство и возможность повторного запуска
в будущем.
Например:
· ваза или кашпо;
· тарелка, чашка, менажница или другой предмет посуды;
· подсвечник;
· светильник или его керамический корпус;
· фигурка или персонаж;
· небольшая скульптура;
· интерьерный объект;
· настенный рельеф;
· повторяемый модуль для большой композиции;
· коллекционный объект;
· серия предметов, построенных на одной базовой форме.
Это может быть как функциональный предмет, так и произведение современного искусства. Главное отличие от единичной работы — форма должна быть подготовлена к многократному воспроизведению.
Начать с готового объекта
За основу можно взять объект, который уже существует физически. Например, работу на носителе «Керамика. Свободная форма» можно превратить из уникального ручного объекта в воспроизводимый продукт.
Перед снятием форм модель необходимо вместе с мастером проверить и при необходимости адаптировать:
· скорректировать геометрию;
· убрать проблемные поднутрения;
· уточнить линии разъёма;
· доработать поверхность;
· разделить сложный объект на части;
· учесть будущую усадку материала.
В результате авторская ручная форма становится точным производственным эталоном.
Сразу работать в 3D
Необязательно сначала создавать объект вручную. Новую форму можно разработать в программе для трёхмерного моделирования
и с самого начала проектировать её с учётом будущего производства.
Этот способ особенно подходит для:
· точной геометрии;
· симметричных объектов;
· цифровой скульптуры;
· сложных рельефов;
· модульных систем;
· объектов, размеры и пропорции которых необходимо точно контролировать.
3D-модель необходимо показать мастеру до изготовления физического прототипа. Объект, созданный в цифровой среде, должен быть проверен с точки зрения производства: важно убедиться, что его можно корректно разделить на формы и отлить.
Способ изготовления физической мастер-модели по цифровому файлу определяется вместе с мастерской.
Технические характеристики
Мастер-модель
Мастер-модель — это точный физический эталон формы будущего изделия. Её геометрия и поверхность воспроизводятся на следующих этапах производства, поэтому все детали необходимо проверить до изготовления оснастки.
Особенно важно учитывать:
· размеры;
· пропорции;
· поверхность;
· выступы и углубления;
· поднутрения и отрицательные углы;
· линии разъёма;
· количество частей будущей формы;
· места соединения отдельных элементов;
· устойчивость будущего изделия.
Мастер-модель проектируется с учётом выбранной керамической или фарфоровой массы.
Усадка
Керамика и фарфор уменьшаются при сушке и обжиге, поэтому мастер-модель может быть крупнее будущего готового изделия.
Универсального процента усадки нет: он зависит от конкретной
массы и режима производства. Коэффициент необходимо определить вместе с мастером до изготовления финальной мастер-модели.
Поднутрения и разъём формы
Особое внимание необходимо уделить поднутрениям — участкам геометрии, которые не позволяют снять форму или извлечь отливку.
В некоторых случаях достаточно скорректировать геометрию объекта, в других форму необходимо разделить на несколько частей.
Чем больше частей, тем:
· сложнее изготовление оснастки;
· дольше сборка формы;
· больше соединительных швов;
· больше ручной обработки каждой отливки.
Поэтому сложность конструкции должна быть оправдана идеей проекта.
Керамика или фарфор
Производственный прототип можно разрабатывать как для керамики, так и для фарфора. Конкретная масса влияет на усадку, режим обжига, поверхность и итоговые размеры изделия.
Сначала необходимо выбрать материал будущего изделия, а затем рассчитать и адаптировать под него мастер-модель. Одна и та же мастер-модель не должна автоматически рассчитываться на разные массы.
Размер
Размеры будущего керамического изделия необходимо соотнести с оборудованием мастерской, где планируется производство.
В московской мастерской Школы дизайна самая большая печь имеет объем 130 литров, внутренний диаметр около 50 см и высоту около 45 см. При размещении изделия в печи необходим технологический запас относительно стенок и верхней части камеры.
При работе во внешней мастерской следует учитывать характеристики ее оборудования.
Отдельно необходимо определить габариты мастер-модели и оснастки. Мастер-модель может быть крупнее готового изделия из-за усадки, а оснастка — значительно крупнее мастер-модели. Эти размеры следует согласовать с мастером еще на этапе эскиза или 3D-модели.
Как проходит работа
Задание рассчитано на один учебный модуль.
1. Концепция
Выбирается существующий объект или разрабатывается новая форма специально для тиражного производства.
2. Технологическая проверка
Вместе с мастером определяются материал, размеры, усадка, поднутрения, линии разъёма и общая сложность будущей формы.
3. Подготовка мастер-модели
Существующий ручной объект дорабатывается до производственного состояния либо создаётся физическая мастер-модель по 3D-проекту.
4. Подготовка оснастки
Вместе с мастером разрабатывается и изготавливается оснастка, позволяющая в дальнейшем получать новые одинаковые рабочие гипсовые формы.
5. Проверка
Мастерская оценивает готовую мастер-модель и оснастку с точки зрения дальнейшего тиражного производства.
Главный результат модуля — не количество произведённых керамических изделий, а готовность проекта к воспроизводимому производству.
Производство
Носитель прежде всего ориентирован на студентов, которые работают с керамикой или фарфором в рамках практик и вариативов в московских мастерских Школы дизайна. Подготовка мастер-модели и производственной оснастки проходит при сопровождении мастера.
Если вы не записаны на соответствующую практику или вариатив, можно согласовать с куратором мастерской посещение группы в качестве вольнослушателя. Такая возможность зависит от наличия свободных мест.
Также проект можно выполнить во внешней мастерской. До начала работы необходимо уточнить, есть ли там специалисты и оборудование для изготовления мастер-модели и оснастки, позволяющей воспроизводить рабочие гипсовые формы. Весь предусмотренный заданием комплект необходимо подготовить в течение одного учебного модуля.
Если в вашем кампусе нет необходимых возможностей, присоединиться к подходящей группе не удалось и возможности работать во внешней мастерской нет, лучше выбрать другой носитель.
Для небольшого авторского тиража можно изготовить одну рабочую гипсовую форму и использовать её, пока она сохраняет рабочие свойства. Для более крупного и повторяемого производства этого недостаточно: гипсовые формы постепенно изнашиваются, поэтому необходима система, позволяющая получать новые одинаковые рабочие формы.
Базовая последовательность выглядит так:
мастер-модель → маточная форма → кап → рабочие формы → шликерное литьё → тираж.
1. Мастер-модель
Создаётся точный положительный эталон будущего изделия.
Основой могут стать ручной прототип или цифровая модель.
2. Маточная форма
С мастер-модели снимается форма, которая фиксирует её геометрию и становится промежуточным этапом между авторской моделью
и тиражной оснасткой.
3. Кап
С маточной формы получают кап — вторичную модель, предназначенную для изготовления рабочих форм.
Кап сохраняется и позволяет повторно воспроизводить рабочую оснастку по мере необходимости. В этом заключается одно из основных отличий производственного прототипа от небольшого авторского тиража.
4. Рабочие гипсовые формы
С капа изготавливается необходимое количество одинаковых
рабочих форм. Несколько форм можно использовать одновременно
для параллельного производства изделий.
Когда рабочая форма изнашивается, новую можно изготовить
по сохранённому капу без возвращения к исходному авторскому объекту.
5. Шликерное литьё
В рабочие гипсовые формы заливается керамический или фарфоровый шликер. Такая система позволяет использовать одну разработанную форму как основу для повторяемого производства.
Что именно повторяется
Производственная система фиксирует прежде всего геометрию изделия. Форма, рельеф, текстура и объемный рисунок, заложенные в мастер-модель, воспроизводятся в рабочих формах и готовых изделиях.
После литья экземпляры могут получать разные варианты отделки и декора:
· глазурь;
· ручную роспись;
· деколь;
· отдельные дополнительные детали.
Одна производственная модель может стать основой как для серии одинаковых изделий, так и для нескольких вариантов одного продукта.
Тираж
В рамках учебного модуля выпускать большой тираж не требуется. Главная задача — подготовить систему, которая позволит масштабировать производство после завершения проекта.
Она даёт возможность:
· заменять изношенные формы;
· использовать несколько рабочих форм одновременно;
· увеличивать количество отливок;
· возвращаться к производству изделия позднее;
· передавать разработанную форму в более крупное производство.
Таким образом, результатом становится не только авторская форма, но и подготовленный к серийному выпуску продукт.
Что сдавать