Lähtökohta ja tavoitteet

Tavoitteena oli luoda asiakkaalle museotiloihin MIR 1 -sukellusaluksen sisältä löytyvästä painekammiosta (miehistöpallosta) pienoismalli. Painekammion oikea sisämitta on 2.1m. Sovimme asiakkaan kanssa toteuttavamme 800mm leveän pienoismallin. Painekammiosta ei ollut saatavilla teknisiä piirustuksia tai muita tarkempia mittatietoja. Ainoat resurssit pienoismallin suunnittelulle olivat asiakkaalta ja internetistä saadut videoleikkeet ja kuvat. Painekammion ei tarvinnut sisältää toiminnallisuutta.

Mikäli MIR 1 -sukellusaluksen historia ja muut tiedot kiinnostavat, suosittelemme lukemaan lisätietoa näiltä sivuilta:

https://fi.wikipedia.org/wiki/Mir_(sukellusalus)

https://www.aamulehti.fi/a/200405064

Toteutus

3D-mallinnus

Painekammion kuvista löytyi neljä komponenttia, joiden suunnitteluun tuli kiinnittää huomiota ja komponentit piti saada aseteltua oikeaan kulmaan. Nämä komponentit olivat painekammion puolikkaiden laippakiinnitys, tarkasteluaukot, takaosan rei’itys sekä kulkuaukko.

Painekammio on toteutettu kahdesta puolikkaasta ja mallinnus aloitettiin näiden puolikkaiden mallintamisella. Ulkohalkaisija oli päätetty ja materiaalivahvuus tuli olla riittävä, jotta puolikkaat kestäisivät liikuttelua. Koska käytössä ei ollut mitään tarkempia mittoja, pitäydyimme kuvien arviointiin. Puolikkaat kiinnittyvät toisiinsa useilla pulteilla laippaliitoksen avulla, joten painekammio mallinnettiin vastaavalla tavalla toteutettavaksi.


Kuva 1. Painekammion laippaliitos.

Mallinnusta jatkettiin kammion etureunasta löytyvistä tarkasteluaukoista, jotka ovat näkyvissä sukellusaluksen ulkopuolelle. Oikeassa painekammiossa nämä aukot ja niitä tiivistävät lasit on kiinnitetty laippakiinnityksellä, joten päätimme mallintaa ne vastaavasti toteutettavaksi. Ensimmäisenä hahmoteltiin tarkasteluaukkojen sijainnit ja niiden halkaisijat. Tämän jälkeen aukoille haettiin muodot, jotka vastasivat kuvia. Aukkojen kohtiin mallinnettiin painekammion sisäpintoihin lisää paksuutta, jotta painekammio näyttäisi todellisuutta paksummalta museon vierailijoiden tarkastelussa.


Kuva 2. Ikkunat.


Kuva 3. Laippakiinnitys ja tarkasteluaukot.

Seuraavaksi mallinnettiin painekammion toisesta puoliskosta löytyvät ulokkeet.


Kuva 4. Ulokkeet


Kuva 5. Ulokkeet 2.

Viimeinen mallinnusvaihe oli miehistön kulkuaukon luukku. Koska luukkuun ei ollut tarkoitusta lisätä toiminnallisuutta pystyttiin se helposti mallintamaan erilliseksi kappaleeksi ilman saranointia. Luukku mallinnettiin ontoksi, jotta sen tulostuskustannuksia pystyttiin laskemaan. Lisäksi pallo oli tarkoitus asettaa parvelle nähtäväksi, joten kannen yläpuolen yksityiskohtia ei pääse näkemään.


Kuva 6. Luukku.


Kuva 7. Luukku 2.

Toteutus

3D-tulostus toteutettiin SLA-tekniikalla useasta osasta valmistamalla ja liimaamalla yhteen. Vaihtoehtona SLA-tekniikalle oli FDM, mutta SLA valittiin tulosteiden paremman pinnanlaadun vuoksi ja maalamista silmälläpitäen. Puoliskot jätettiin irrallisiksi, jotta niiden jälkikäsittely onnistuisi paremmin.

Liimaussaumat käsiteltiin pakkelilla, jotka kuivaamisen jälkeen tasoitettiin hiomalla. Tämän jälkeen kaikki osat käsiteltiin 2K-pohjamaalilla ennen pintamaalia. Pintamaaleihin valikoitiin värikartasta vastaavat sävyt, jotka olivat annetuissa kuvissa näkyvissä.

Ikkunat toteutettiin akryylistä laserleikkaamalla ja niiden kiinnityskehykset tulostamiseen käytettiin FDM-tekniikkaa.

Jälkikäsittelyn jälkeen osat liitettiin toisiinsa pulteilla, kuten alkuperäisessäkin painekammiossa. Poikkeuksena oli miehistönkulkuluukku , mihin ei toteutettu saranamekanismia ja joka liimattiin jälkikäsittelyn jälkeen kiinteästi paikoilleen.


Kuva 8. Viimeistelty puolisko.

3D-tulostettu pienoismalli on nähtävissä Suomen valimomuseon perusnäyttelyssä.
https://www.karkkila.fi/ruukkimuseo/valimomuseo.html

Ystävällisin terveisin,


Keijo Johansson
3D-suunnittelu ja mallinnus & Tekninen tuki – Maker3D