Kollégák, ma a fájdalomról fogunk beszélni!

Mégpedig azt, hogy a 3D nyomtatók egyes eladói hogyan próbálják meg a terméküket horoggal vagy csalással eladni....

Először is beszéljünk a két legelterjedtebb 3D nyomtatási technológiáról: a DLP-ről és az SLA-ról, ezek a fogászat legelterjedtebb 3D nyomtatói.

A fogászati ​​piacon ma a DLP és SLA nyomtatási technológiát használó nyomtatók a legnépszerűbbek, mi a különbség a két technológia között?

Mindkettő (DLP és SLA) „folyékony műanyagot” használ nyomtatási alapanyagként, más szóval fotopolimert, amely polimerizálódik, és UV-sugárzás hatására szilárd formát ölt.

Egy kis történelem:

A fogászati ​​3D nyomtatás fejlesztésének és a biokompatibilis polimerek széles skálájának megalkotásának úttörője a holland Nextdent cég, korábban mindenki Vertex néven ismert.

Ezen a télen, látva ezekben a biokompatibilis anyagokban rejlő nagy lehetőségeket, a Nextdent megvásárolta a 3D nyomtatás atyja, a 3D óriás amerikai 3D Systems cég.

A biokompatibilis anyagokra vonatkozó tanúsítvány megszerzése nem egyszerű, ezért a Nextdent fotopolimereket más cégek vásárolják meg, és különböző márkáik alatt értékesítik: Formlabs, Novux és mások.

Most térjünk vissza a 3D nyomtatási technológiákhoz.

DLP. Nyomtatási elv:

A nyomtatóhoz mellékelt program adott vastagságú rétegekre bontja a nyomtatott objektumot.

A nyomtató átlátszó fenekű fürdőkádjába fotopolimert (nyomtatóanyag) öntünk.

A fürdő legaljára süllyed egy munkaasztal, amely alulról visszahúzódik tárgyunk egyik (első) rétegébe (ebben a „mélyedésben” egy folyékony fotopolimer található).

A kád alatt elhelyezett projektor az első réteg képét a fürdőkád aljára vetíti, és az UV sugárzásnak köszönhetően csak az a műanyag fagy le, amelyre a projektor képe került.

Így nő a nyomtatott tárgyunk rétegről rétegre, legyen az állkapocs modellje vagy ideiglenes korona. SLA. Nyomtatási elv: A nyomtatás elve hasonló, de azzal a különbséggel, hogy nem a teljes réteget vetítik ki, hanem a tárgy minden pontján gyorsan áthalad egy lézersugár, amely polimerizálja a folyékony fotopolimert (anyagot)

A vásárlónak gyakran nem könnyű önmagában megértenie a 3D nyomtató és a hozzá tartozó anyagok összes tulajdonságát, de van egy egyértelmű mutató, amely szinte mindenkit vezérel. És természetesen ezt a mutatót főleg a 3D nyomtatók eladói játsszák.

Kitaláltad már, mi a fő érv, amikor eladják a nyomtatójukat?

Nyomtatási pontosság!

Akkor foglalkozzunk ezzel a közkedvelt paraméterrel, amely szándékosan vagy hozzá nem értés miatt van elcsavarva egyik vagy másik irányba.

Nyomtatási pontosság.

Ez a paraméter sok tényezőtől függ, ráadásul nem csak a nyomtatótól, hanem az anyagtól és a környezettől is.

Mennyiben függ az anyagtól?

Minél átlátszatlanabb az anyag (pigmentekkel és fényblokkolókkal töltve), annál pontosabbak lesznek a belőle nyomtatott termékek. Ennek oka a fényszóródás hiánya a nyomtatás és a modell melletti anyag polimerizációja során.

Hogyan függ a környezettől?

Ha fotopolimerrel nyomtat, fontos a hőmérséklet szabályozása a nyomtatás során.

A polimerizáció során a DLP nyomtatókban sok hő keletkezik.

Hogyan befolyásolja a magas hőmérséklet a nyomtatást?

Nagyon egyszerűen a kémiai reakció felgyorsul, és túl sok az áramerősség az anyag polimerizálásához.

Növekszik a modell határrétegének polimerizációjának kockázata (túlzott plasztikus expozíció), illetve méretének növekedése, más szóval a pontosság elvesztése.

Az SLA nyomtatókban ez nem annyira ijesztő, mivel a lézer kisebb teljesítményű (kevesebb hőt termel), az anyag fürdő térfogata általában sokkal nagyobb (mint a DLP nyomtatókban), ami ahhoz vezet, hogy a fotopolimer a fürdőben lassabban melegszik fel, és nem áll fenn a túlmelegedés veszélye.

Ez az oka annak, hogy az SLA nyomtatás kicsit tovább tart, de nem jár túlmelegedés és a pontosság elvesztésének kockázata, mint a DLP nyomtatókban.

Tehát annak érdekében, hogy a legpontosabban nyomtatott terméket kapja, és meleg van a szobában, szabályozza a felhasznált polimer hőmérsékletét.

A hideg sem a legjobb megoldás, mivel előfordulhat, hogy az anyag nem lesz elég fényerős, nem rögzül a nyomdaasztalon, és fel kell melegíteni az anyagot, és elölről kezdeni a teljes nyomtatási folyamatot.

Persze a felmelegített anyaggal babrálni nem túl kényelmes!

De ha a nyomtatója rendelkezik automatikus anyagmelegítés funkcióval, akkor nem kell vele manuálisan foglalkoznia.

A cikk elemzést ad a beszerzésben, azon belül is az öntödei gyártásban használt számítástechnikai technológiákról, amelyek lehetővé teszik az új termékek piacra dobásának idejét drasztikusan csökkenteni. Ezek a technológiák különösen fontosak az öntödei modellek, öntőformák és szerszámok gyártásában.

Az új ipari termékek fejlesztése és létrehozása során különösen nagy jelentősége van a K+F szakaszainak áthaladásának sebességének, ami viszont jelentősen függ a kísérleti gyártás technológiai lehetőségeitől.

Ez különösen az öntvényalkatrészek gyártására vonatkozik, amelyek gyakran a teljes projekt legidőigényesebb és legköltségesebb részét jelentik. Új termékek létrehozásakor, különösen a kísérleti gyártás K+F szakaszában, amelyet változattanulmányok jellemeznek, gyakori tervezési változtatások szükségessége és ennek eredményeként a prototípusok gyártásához szükséges technológiai berendezések folyamatos korrekciója, a gyors gyártás problémája. kulcsfontosságúvá válik az alkatrészek öntése.

A kísérleti gyártásban továbbra is a hagyományos öntödei szerszámok kézi vagy megmunkálási gyártási módszerei dominálnak. Ennek az az oka, hogy a K+F szakaszban, amikor még nem dolgozták ki a termék tervezését, nem célszerű tömeggyártáshoz szükséges eszközöket létrehozni a minták gyártásához. Ilyen körülmények között az öntőszerszám nagyon drága termék, kiderül, valójában egyszeri termék, amelyet a terméken a K+F során bekövetkezett tervezési változások miatt nem használnak fel a termék további munkái során. Ezért az alkatrésztervnek a végső változathoz való minden egyes közelítése gyakran új szerszámokat igényel, ezért a hagyományos módszerek nemcsak drágák, hanem időigényesek is.

A termékek digitális leírására – CAD, majd additív technológiákra való áttérés igazi forradalmat hozott az öntödei iparban, ami különösen szembetűnő a csúcstechnológiás iparágakban – repülés, repülés, nukleáris, orvostudomány és műszeripar – azokban az iparágakban, ahol a kis- léptékű, gyakran darabgyártás a jellemző. Itt van az, hogy a hagyományos technológiáktól való eltérés, az öntödei szintézisformák és szintézismodellek rétegenkénti szintézistechnológiáit alkalmazó előállítási módszereinek új alkalmazása radikálisan csökkentette az új termékek létrehozásának idejét. A hengerblokk első prototípusának gyártásához

(1. ábra) a hagyományos módszerek ≥ 6 hónapot igényelnek, és a legtöbb időt a szerszámkészítésre fordítják.

A Quick-Cast technológia erre a célra történő alkalmazása (SLA gépen fotopolimerből öntésmodell termesztése, majd gázosított modell szerinti öntés) hat hónapról két hétre csökkenti az első öntvény elkészítésének idejét!

1. ábra Quickcast modell (a) és a hengerblokk öntése (b)

Ugyanezt az alkatrészt egy kevésbé pontos, de meglehetősen megfelelő technológiával is megkaphatjuk - kifejtett homokformákba öntéssel, amikor egyáltalán nincs szükség öntési modell készítésére: az alkatrész „negatívuma” megnőtt - a forma. Az ilyen nagy darab, például hengerblokk öntésére szolgáló formát töredékekben növesztjük, majd egy lombikba szerelik és öntik. Az egész folyamat több napot vesz igénybe. A „közönséges” öntödei termékek jelentős része, amelyek nem támasztanak különleges pontossági vagy belső szerkezeti követelményeket, néhány napon belül késztermékként beszerezhetők:

• közvetlen gyantázás;
• formázás + formaszárítás;
• a forma kalcinálása;
• és valójában egy öntvény megszerzése.

Összesen: 3 ... 4 nap (minden szakasz - egy nap), figyelembe véve az előkészítő és a végső időt. Az iparosodott országokban szinte minden autóipari és repülőgépgyártó vállalat kísérleti gyártási arzenáljában több tucat AF-gép található, amelyek K+F-et szolgálnak. Sőt, ezeket a gépeket kezdik "normál" technológiaként használni

berendezések egyetlen technológiai láncban és tömeggyártáshoz.

Az additív technológiák (AT) és a gyors prototípus-készítés az additív gyártás (AF) vagy az additive Manufacturing (AM) az angol műszaki lexikonban elfogadott kifejezések, amelyek egy adalékanyagot jelölnek, azaz "hozzáadást" jelölnek a termék előállítási módjával szemben, szemben a hagyományos módszerekkel. megmunkálás "kivonás" (kivonás) anyag egy sor nyersdarabból. A Rapid Prototyping (vagy RP-technológiák) kifejezéssel együtt használatosak - gyors prototípuskészítés, de általánosabb jelentésük van, pontosabban tükrözve a jelenlegi helyzetet. Elmondhatjuk, hogy a modern értelemben vett RP-technológia az AF-technológiák része, "felelős" a rétegről-rétegre szintézis módszerekkel történő tényleges prototípuskészítésért. Az AF vagy AM technológiák a termékszintézis minden területét lefedik, legyen szó prototípusról, prototípusról vagy sorozattermékről.

Az AF-technológiák, valamint az RP-technológiák lényege a termékek - modellek, formák, mestermodellek stb. - rétegről-rétegre történő felépítése. a modellanyag rétegeinek rögzítésével és sorba kapcsolásával különféle módokon: szintereléssel, olvasztással, ragasztással, polimerizációval - az adott technológia árnyalataitól függően.

Az additív folyamatok ideológiája a termék digitális leírásán, annak számítógépes modelljén alapuló technológiákon, vagy az ún. CAD modell. Az AF-technológiák alkalmazásakor a projekt megvalósításának minden szakasza - az ötlettől a megvalósulásig (bármilyen formában - közbenső vagy késztermék) "barátságos" technológiai környezetben, egyetlen technológiai láncban történik, ahol minden technológiai művelet digitálisan is megtörténik. CAD\CAM\CAE rendszer. Ez a gyakorlatban valódi átállást jelent a „papírmentes” technológiákra, amikor elvileg nincs szükség hagyományos papírrajzi dokumentációra egy alkatrész gyártásához.

Bár különféle AF-rendszerek léteznek a piacon a különböző technológiát használó és különböző anyagokból készült modellek gyártására, ezekben a közös dolog a modellkészítés rétegenkénti elve. Az AT kiemelt szerepet tölt be az öntödei termelés korszerűsítésében, lehetővé téve a korábban megoldhatatlan problémák megoldását, hagyományos módszerekkel nem készíthető öntödei modellek és formák "termesztését". A modellberendezések gyártási feltételeit radikálisan csökkentették. A vákuumfólia technológiák fejlesztése az AT által megszerzett formák és modellek szerint lehetővé tette a prototípusok, esetenként a sorozatgyártás idejét többszörösére, tízszeresére csökkenteni. A porkohászat területén a közelmúltban elért előrelépések lehetővé tették az AT képességeinek jelentős bővítését a fémből működő funkcionális alkatrészek közvetlen "termesztésére", valamint egyedi tulajdonságokkal rendelkező új szerkezeti anyagok (permetezési formázási technológiák stb.) előállítására.

A modern AT Centerek gyakran teljes nevükben tartalmazzák a design és a technológia szavakat, ezzel is hangsúlyozva a tervező és a technológus közötti egységet, nem pedig az ellentmondások küzdelmét. Figyelembe véve az orosz ipar sajátosságait, ahol a különféle anyagokból készült termékek hatalmas választékának gyártása gyakran egy vállalkozáson belül összpontosul, ahol sok vállalkozás kénytelen fenntartani „megélhetési gazdaságát”, ez racionális megközelítés. A fém- és műanyagtermékek gyártási technológiájában egyaránt sok közös vonás van a kísérleti öntödékben, amelyek az AT alkalmazásával még mindig közelednek az alkalmazott berendezések és technológiai módszerek, valamint a szakszemélyzet oktatása és képzése tekintetében.

AT és öntöde

Amint már említettük, az AT különösen fontos az öntvényalkatrészek felgyorsított előállításához, különösen a következők beszerzése érdekében:

• öntödei modellek;
• mestermodellek;
• öntödei formák és öntödei berendezések.

Öntödei szintézis modellek gyártása

Az öntvénymodellek a következő anyagokból szerezhetők be (termeszthetők):

• porított polisztirol (a későbbi LGM-hez);
• fotopolimer kompozíciók, különösen a Quick-cast technológiát alkalmazva a későbbi LGM vagy MJ (Multi Jet) technológiát befektetési öntéshez.

Rizs. 2. SLS-gépes SinterStation Pro és turbinás kerékmodell

Szintézis modellek porított polisztirolból. A polisztirol széles körben használatos a hagyományos LGM mintaanyagaként. A rétegről rétegre történő szintézis technológiák rohamos fejlődésének köszönhetően azonban különösen népszerűvé vált a prototípuskészítés, valamint a darabos és kisipari termékek ipari előállításánál. A polisztirol modellek AF-gépeken készülnek SLS technológiával - Szelektív lézeres szinterezés - poranyagok rétegenkénti szinterezésével (2. ábra). Ezt a technológiát gyakran alkalmazzák, ha gyorsan kell egy vagy több összetett alakú, viszonylag nagy méretű öntvényt készíteni, mérsékelt pontossági követelmények mellett.

Modell anyaga - 50 ... 150 mikron szemcseméretű polisztirol port egy speciális hengerrel hengerelnek fel egy zárt kamrába, inert gáz (nitrogén) atmoszférával. A lézersugár ott „fut”, ahol a számítógép „látja” a „testet” a CAD-modell adott metszetében, mintegy árnyékolva az alkatrész metszetét, ahogy a tervező ceruzával teszi a rajzon. A lézersugár hő hatására a polisztirol részecskék szintereződnek (~ 120°C). Ezután a platformot 0,1…0,2 mm-rel lesüllyesztjük, és a megkeményedett rétegre egy új pordarabot hengerelünk, egy újat alakítunk ki, amelyet szintén szinterezünk az előzővel.

Az eljárást a modell teljes felépítéséig ismételjük, amely a folyamat végén szinterezetlen porsorba kerül. A modellt eltávolítják a gépből és megtisztítják a portól. A technológia előnye a támasztékok hiánya, mivel a modellt és annak minden építés alatt álló rétegét folyamatosan egy porsor tartja.

A 3D Systems és az EOS piacon elérhető gépei meglehetősen nagy - akár 550 × 550 × 750 mm-es - modellek készítését teszik lehetővé (ami azért fontos, mert lehetőség van a nagy modellek egészének megépítésére, különálló töredékek ragasztása nélkül, ami növeli az öntvény pontosságát és sűrűségét). A makettépítés nagyon magas részletezettsége: 0,6 mm töredékvastagságú felületelemek (cikkszámok, feltételes feliratok stb.) építhetők, garantált modellfalvastagság 1,5 mm-ig.

Rizs. 3. ábra Polisztirol modell tenyésztés (a) és infiltráció (b) és öntöttvas (c) után

Rizs. 4. Polisztirol modellek (a) és öntvények ebből
Al-ötvözet (b)

A viasz és polisztirol modellek öntési technológiái alapvetően nem különböznek egymástól (3. és 4. ábra). Ugyanazokat az öntőanyagokat, ugyanazokat az öntödei és segédberendezéseket használják. Vajon ez a viaszmodell - "olvadt", és a polisztirol - "kiégett".

A polisztirol modellekkel végzett munka azonban figyelmet igényel a kiégéskor: sok gáz szabadul fel, amelyek semlegesítést igényelnek, az anyag részben kiég magában a formában, fennáll a hamuképződés és a forma eltömődésének veszélye, gondoskodni kell a a pangó zónákból az anyagleeresztés lehetőségét, a programozós égetőkemencet kell használni, sőt a polisztirol kiégetésére és a viasz kiolvasztására szolgáló programok jelentősen eltérnek. De általában, bizonyos készséggel és tapasztalattal az LGM nagyon jó eredményt ad.

Technológiai hátrányok

A porszinterelési eljárás termikus eljárás, annak minden benne rejlő hátrányával: a hő egyenetlen eloszlása ​​a munkakamrában, az anyagtömegben, a hőmérsékleti deformációk miatti vetemedés.

A polisztirolpor nem olvad meg, mint például a poliamid vagy fémporok, hanem szinterezik - a modell porózus szerkezete hasonló a hab szerkezetéhez. Ez kifejezetten azért történik, hogy megkönnyítse a modell anyagának további eltávolítását a formából, minimális belső feszültséggel hevítéskor.

A megépített modell, ellentétben például a viasszal, gondos kezelést igényel mind a tisztítás során, mind a további formázási előkészítés során.

A szilárdság és a könnyű munkavégzés érdekében a modellt ~ 80 °C-on speciális viaszösszetétellel impregnálják - a folyamatot infiltrációnak nevezik. (3. ábra a piros beszivárgott modelleket mutatja, míg a fehér polisztirol modelleket eltávolítjuk a gépből). Ez a modell deformálódásának kockázatával is jár, és a személyzet bizonyos készségeit igényli.

Az utóbbi időben olyan polisztirol porok jelentek meg, amelyek nem igényelnek beszivárgást. Ez enyhíti, de nem szünteti meg a problémát. Ezenkívül a viasz formájú beszivárgás nem mindig káros szükséglet. A polisztirol előtti kiégés során megolvad a lombikban, és amikor az utóbbi folyékonyságot nyer, hozzájárul a formából való eltávolításához, ezáltal csökkenti a polisztirol „kiégett” részének tömegét és csökkenti a hamuképződés valószínűségét.

Rizs. 5. SLS vezérműtengely modell és homokformázó doboz

Így amikor az SLS technológia alkalmazásakor mérsékelt pontossági követelményekről beszélünk, akkor azokra a megemlített okokra gondolunk, amelyek miatt az SLS technológiával előállított termékek pontossága nem lehet nagyobb, mint más olyan technológia alkalmazásakor, amely nem kapcsolódik termikus deformációhoz. fotopolimerizációs technológiák (5. ábra).

Ha az SLS technológiáról beszélünk, megjegyezünk még egyet, ami nem a polisztirolhoz kapcsolódik, hanem az öntödében olykor használt „kapcsolódó” irányt. Ez a szerszámok termesztése porított poliamidból. A poliamidot széles körben használják funkcionális prototípusok készítésére, a tartós poliamid modellek sok esetben lehetővé teszik, hogy a prototípust a lehető legközelebb reprodukálják a késztermékhez.

Bizonyos esetekben tanácsos poliamid modelleket használni a fa modellek alternatívájaként. A modell termesztett, valamint polisztirol. Ugyanakkor lehetőség szerint a lehető legkisebb falvastagsággal üregesítse. Ezután a modellt, hogy szilárdságot és merevséget adjon neki, epoxigyantával töltik fel, majd lombikban rögzítik, lefestik, majd hagyományos formázási technológiát alkalmaznak. A belső égésű motor vezérműtengelyének kialakítására szolgáló ilyen "gyors" szerszámra egy példa látható a 2. ábrán. 5. A nagy hossz miatt a modellt két részből növesztjük, az alkatrészeket ragasztjuk, epoxigyantával megtöltjük és a lombikba rögzítjük; a műveletek időtartama - két nap.

Szintézis modellek fotopolimerekből. A technológia lényege a speciális fényérzékeny gyanták alkalmazása, melyeket szelektíven és rétegesen kikeményítenek azokon a pontokon vagy helyeken, ahol adott program szerint fénynyalábot juttatnak. A réteg megvilágításának módjai eltérőek (lézer, ultraibolya lámpa, látható fény). Két fő technológia létezik a fotopolimer kompozíciókból készült modellek létrehozására: lézeres sztereolitográfia vagy SLA technológia (Steriolithography Laser Apparatus), vagy sztereolitográfia - a réteg lézerrel történő kikeményítése és "azonnali" rétegmegvilágítás - a fotopolimer réteg keményítése ultraibolya fény villanásával. lámpa vagy reflektor.

Az első módszer a lézersugár szekvenciális „futtatását” jelenti a kialakított réteg teljes felületén, ahol a modell „teste” van a metszetben. A 2. módszer szerint a teljes réteg kikeményedése közvetlenül a kialakulása után vagy alatt következik be egy ellenőrzött fényforrás - látható vagy ultraibolya - sugárzás hatására.

A rétegképzés módszereinek különbsége meghatározza a modell felépítési sebességének különbségét is. Nyilvánvaló, hogy a 2. módszer növekedési üteme magasabb. Azonban a sztereolitográfia volt és maradt a legpontosabb technológia, és ott alkalmazzák, ahol a felülettisztaság és a modellépítési pontosság követelményei alapvető és meghatározóak.

Ennek ellenére, például az Objet Geometry és az Envisiontec által használt expozíció-vezérelt technológiák sok esetben sikeresen versenyeznek a sztereolitográfiával, egyértelmű előnyt hagyva maguk mögött az építési sebesség és a modellek költsége terén. A különböző szintű AF-gépek segítségével számos gyártási feladat egyformán sikeresen megoldható.

Így a modellek, következésképpen a prototípus-készítési berendezések beszerzéséhez szükséges technológia optimális megválasztása gyakran nem nyilvánvaló, és azt a konkrét gyártási feltételek és a modellekre vonatkozó valós követelmények figyelembevételével kell elvégezni. Azokban az esetekben, amikor a megoldandó feladatok sokfélesége nyilvánvaló, két gépet célszerű használni: a fokozott igényű termékek gyártásához és a „rutin” feladatok elvégzéséhez, modellek sokszorosításához.

Lézeres sztereolitográfia. A 3D Systems úttörő a gyors prototípus-készítési technológiák gyakorlati fejlesztésében. 1986-ban először mutatta be kereskedelmi fejlesztésnek az SLA-250 sztereolitográfiai gépet, amelynek az építési zóna mérete 250 × 250 × 250 mm. Az SLA eljárás alapja egy ultraibolya lézer (szilárdtest vagy CO2), ahol a lézersugár nem hőforrás, mint az SLS technológiában, hanem fény. A sugár "kikel" a CAD modell jelenlegi szakaszán, és egy vékony folyékony polimer réteget szilárdít meg. Ezután a platformot, amelyen az építést végezzük, az építési lépés méretének megfelelő fotopolimerrel ellátott fürdőbe merítjük, ahol a megszilárdult rétegre új folyékony réteget visznek fel: az új kontúrt a lézer „feldolgozza”.

Kilógó elemekkel rendelkező modell termesztésekor a modell törzsével egyidejűleg (és ugyanabból az anyagból) vékony oszlopok formájában támasztékokat építenek, amelyekre a kilógó elem első rétegét fektetik, amikor megfordul. jön az építkezés. A folyamatot a modellépítés befejezéséig ismételjük.

Rizs. 6. SLA-modell (a) és öntőgolyó, ezüst (b)

Ezután a modellt eltávolítják, a gyanta maradványait acetonnal vagy alkohollal lemossák, és eltávolítják a támasztékokat. A sztereolitográfiai modellek felületi minősége nagyon jó, és gyakran a modell nem igényel utófeldolgozást. Szükség esetén a felületi tisztaság javítható, mert a „rögzített” fotopolimer jól feldolgozható, a modell felülete tükörbe vihető. Bizonyos esetekben, ha az építés alatt álló modellfelület és a függőleges közötti szög< 30 град., модель можно построить и без поддержек. И таким образом может быть построена модель, для которой не возникает проблемы удаления поддержек из внутренних полостей, что, в свою очередь, позволяет получать модели, которые в принципе нельзя изготовить никаким из традиционных методов (например, ювелирное изделие на рис. 6). Стереолитография широко применяется для: выращивания литейных моделей; изготовления мастер-моделей (для последующего получения силиконовых форм, восковых моделей и отливок из полиуретановых смол); создания дизайн-моделей, макетов и функциональных прототипов; изготовления полноразмерных и масштабных моделей для гидродинамических, аэродинамических, прочностных и других видов исследований. Но мы отметим лишь два направления.

Rizs. 7. ábra Gyorsöntött modell (a), ugyanaz a kapurendszerrel (b) és az Al-hengerfej öntésével (c)

Az öntödei termelés céljaira az ún. Quick-Cast-modellek (7. ábra), azaz „gyorsöntéshez” készült modellek. Az úgynevezett modellek, amelyekkel a viaszmodellek analógiájára gyorsan lehet fémöntvényeket szerezni. A Quick-Cast modellek azonban méhsejt-soros falszerkezettel rendelkeznek:

• a falak külső és belső felülete szilárd, maga a fal pedig méhsejt-készlet formájában van kialakítva, aminek nagy előnyei vannak: a modell össztömege jelentősen, 70%-kal csökken, és ennek következtében kevesebb. az anyagot ki kell égetni;
• a kiégés során bármilyen modellanyag kitágul és rányomja a forma falait, míg a vékonyfalú elemekkel ellátott forma tönkremehet;
• a méhsejt szerkezet lehetővé teszi, hogy a modell a tágulás során befelé „hajoljon”, anélkül, hogy a forma falait megfeszítené vagy deformálná.

Egyes esetekben az SLA-modellek, valamint az SLS-modellek nem öntési modellként, hanem szerszámként használhatók a modell megszerzéséhez homokformába öntéskor (SF) - ábra. 8. Ebben az esetben a modell kialakításánál az öntési lejtőkről gondoskodni kell.

Rizs. 8. ábra CAD-modell (a), SLS-modell (b) és a PF-ben (c) kapott DVO előlapjának öntése

Ezt a módszert azonban ritkán használják az SLA-modell elégtelen erőssége miatt. A második, nem fontosságilag, de említési sorrendben előny a modellkészítés pontossága, normál körülmények között, szobahőmérsékleten, amikor nincsenek hőfeszültségek és deformációk. A lézersugár nagyon kicsi, ∅ 0,1…0,05 mm-es foltja lehetővé teszi a modell vékony, filigrán töredékeinek tisztán „átdolgozását”, ami népszerűvé tette a sztereolitográfiát az ékszeriparban. Oroszországban meglehetősen sok tapasztalat van a Quck-Cast technológia alkalmazásában a légiközlekedési iparban (Szaljut, Szuhoj, UMPO, Rybinsk Motors vállalatok), az energetikában (TMZ - Tushino Machine-Building Plant) - 9. ábra, néhány autóipari kutatóintézetekben is van tapasztalat. Tehát a NAMI-ban először Oroszországban ilyen összetett öntvényeket, például a fejet és a hengerblokkot kaptak ezzel a technológiával. Más iparágakban azonban ez a technológia gyakorlatilag kidolgozatlan marad.

Rizs. 9. ábra: SLA-modell (а) és a turbina egység járókerekének öntése (b), héjforma és az OAO TMZ turbina járókerekének öntése (c)

Az SLA-gépek fő gyártója az amerikai 3D Systems cég, amely a gépek széles skáláját gyártja, különböző méretű építési területtel, 250×250×250-től 1500×570×500 mm-ig. Az öntödei termeléshez a világiparban meglehetősen aktívan használják az iPro sorozatú gépeket (10. ábra), amelyek műszaki jellemzői a www.3dsystems kampány weboldalán találhatók. com. Ennek a technológiának talán az egyetlen hátránya a kezdeti és használati költségek. A lézer jelenléte ezeket a berendezéseket viszonylag drágává teszi, és rendszeres karbantartást igényel.

Rizs. 10. iPro 8000 gép (a) és SLA modellek (b)

Ezért a közelmúltban, amikor sok 3D nyomtató jelent meg, különösen kritikus, fokozott pontossági és felületi követelményeket támasztó termékeket készítenek velük, elsősorban Quick-Cast és master modellek gyártásához. Más célokra, például tervezési elrendezésekre, olcsóbb technológiákat használnak. A fogyóeszközök költsége mérsékelt - 200 ... 300 €, és összehasonlítható más cégek modellanyagainak árával. A modell felépítési ideje függ a munkaállvány terhelésétől, valamint az építési lépéstől, de átlagosan 4 ... 7 mm/h a modell magassága mentén. A gép 0,05…0,2 mm falvastagságú modelleket készíthet. DLP technológia Ennek a technológiának a fejlesztője az AF-piac újoncaihoz köthető Envisiontec nemzetközi cég, amely 2003-ban adta ki első gépeit.

Rizs. 11. Az Envisiontec modelljei (a) és alumíniummotor-alkatrészek öntvényei (b)

A Perfactory családba tartozó Envisiontec gépek (11. ábra) az eredeti DLP technológiát - Digital Light Procession - használják, melynek lényege az ún. a modell minden aktuális szakaszának maszkja a munkaplatformra vetítve egy speciális, nagyon kicsi tükrök rendszerén keresztül, nagy fényerejű reflektor segítségével. Az egyes rétegek kialakulása és látható fénnyel való megvilágítása viszonylag gyorsan, 3-5 másodpercen belül megtörténik.

Így, ha az SLA-gépek a megvilágítás pontelvét használják, akkor az Envisiontec gépeknél ez felületes, vagyis a réteg teljes felületének megvilágítása, ami megmagyarázza az épületmodellek nagy sebességét - átlagosan 25 mm / h magasságú, 0, 05 mm-es építési rétegvastagsággal. A hordozóanyag ugyanaz, mint a fő anyag - akril fotopolimer. Az Envisiontec modelleket ugyanúgy használják, mint az SLA modelleket – mestermintákként és kiégési öntési mintákként. Minőségük nagyon magas, de az SLA modelleknél gyengébb a pontosságban, ami elsősorban annak köszönhető, hogy nem alacsony zsugorodású epoxi fotopolimereket használnak, mint a 3D Systems gépekben, hanem akrilokat, amelyek lényegesen magasabb, majdnem nagyságrendileg - 0,6 %, zsugorodási együttható polimerizációkor.

Ennek ellenére előnyük a meglehetősen nagy pontosság és felületi tisztaság, szilárdság, könnyű kezelhetőség, nagyon mérsékelt (a sztereolitográfiához képest) költséggel. Az Envisiontec technológia kétségtelen előnye a modellek nagy sebessége és ennek következtében az RP gép teljesítménye. A közelmúltban végzett kísérletek általában a modellek jó kiégését, alacsony hamutartalmat mutattak. Feltételes autóipari öntvényeket kaptak, mind Al-ötvözetek vákuumöntésével gipszformákba, mind vas öntésével PF-be (marshallit).

Minden okunk megvan arra, hogy a DLP technológiát ígéretesnek és hatékonynak tekintsük az öntödei termelésben, és nem csak a kutatás és fejlesztés szempontjából. A 32 mm magasságú bevezető cső és a 100 mm magasságú befogadó részletének megépítésének ideje (az előkészítő és befejező műveletek figyelembevételével) 1,5, illetve 5 óra. Míg egy Viper SLA gépen (3D Systems) hasonló méretű, az ilyen modellek ≥ 5,5 és 16 óra alatt készülnének el. Érdekesek az Extrim és EXEDE sorozatú gépek, amelyek AF gépekként vannak elhelyezve mestermodellek és LGM modellek tömeggyártásához. Ezeknek a gépeknek az a sajátossága, hogy a többi technológiától eltérően nem diszkrét (lépésről lépésre), hanem folyamatos lefelé mozgást alkalmaznak a platform alacsony sebességgel. Emiatt a modellek nem rendelkeznek olyan kifejezett lépésekkel, amelyek más építési módokra jellemzőek. A modellek utófeldolgozást igényelnek - a támasztékok eltávolítását és bizonyos esetekben, mint a sztereolitográfia esetében - utópolimerizálást. Az Envisiontec gépek főbb jellemzőit a táblázat tartalmazza. A mestermodellek, modellek széles anyagválasztéka - kiégés és vákuumformázás (150°C-ig ellenáll), a koncepcionális modellezés különösen vonzóvá teszi ezeket a gépeket, ha nagyszámú, széles skálájú modellt kell gyártani. MJM (Multi Jet Modeling) technológia viaszszintézis modellek előállítására. A modellek (12. ábra) 3D nyomtatókra épülnek egy speciális modellanyag felhasználásával, amely fényérzékeny gyantát - akril alapú fotopolimert (kötőanyagot) és öntőviaszt (50%) tartalmaz. A többsugaras fej segítségével az anyagot rétegenként felhordják a munkafelületre, minden réteget ultraibolya lámpával történő besugárzással kikeményítve.

A technológia sajátossága az ún. tartószerkezetek - támasztékok a modell kilógó elemeinek tartásához az építési folyamat során. Anyaga alacsony olvadáspontú viaszpolimer, amelyet a modell felépítése után forró vízsugárral távolítanak el.

A technológia hátránya a fogyóeszközök viszonylag magas költsége - 300 USD/kg; előnyök - a modell megszerzésének gyorsasága és nem kevésbé fontos a modell anyagának magas minősége magának a befektetési öntéstechnológiának (a modell formázása, olvasztása) szempontjából.

	Az építési övezet méretei, mm	Építési rétegvastagság, mm	Méretek, mm	Súly, kg
alapértelmezett	120'90'230	0,025¼0,150	480´730´1350
Zoomolás	190´142´230
Szabványos UV	175´131´230
Szélső	320´240´430	0,025¼0,150	810´730´2200
EXED	457´431´508	0,025¼0,150	810´840´2200

A szintézis mestermodelltől az öntésig

Poliuretán gyanták és viaszok öntése szilikon formákba. A fotopolimerek felhasználásának második intenzíven fejlődő területe a nagy pontosságú mestermodellek gyártása, mind a viaszmodellek utólagos előállításához szilikonformákon keresztül, mind a poliuretánok öntéséhez. A szilikon formák használata rendkívül hatékony a viaszmodellek darabos és kisüzemi gyártásánál, miközben ezek kiváló minőségét érik el.

A mestermodelleket általában SLA vagy DPL növényeken termesztik, amelyek a legjobb felületkezelést és nagy modellépítési pontosságot biztosítanak. A 3D nyomtatókon, például a ProJet-en és az Objeten gyártott modellek meglehetősen jó minőségűek.

Rizs. 13. Szilikon forma (fent), mestermodell (balra lent), viaszmodell (középen), fémöntvény (jobbra)

A mestermodellek beszerzésére szolgálnak az ún. gyorsformák, különösen szilikonformák (13. ábra), amelyekbe poliuretán gyantát vagy viaszt öntenek a későbbi fémöntéshez. A rugalmas formába öntés technológiái elterjedtek a világ gyakorlatában. Formaanyagként különféle alacsony zsugorodási együtthatójú, viszonylag nagy szilárdságú és tartósságú szilikonokat használnak (itt a szilikon két kezdetben folyékony A és B komponens keveréke, amelyek meghatározott arányban összekeverve polimerizálódnak és homogén, viszonylag nagy szilárdságú anyagot képeznek. szilárd tömeg).

A rugalmas formákat úgy állítják elő, hogy egy mestermodellt szilikonnal töltenek meg vákuumban, amit általában egy falombikba helyeznek, a lombikot vákuumgépbe helyezik, ahol az A és B komponenseket egy speciális edényben összekeverik, majd a szilikont kiöntik. a lombikba. Vákuumot használnak a levegő eltávolítására a folyékony alkatrészekből, valamint a kiváló minőségű formák és öntvények biztosítására. 20...40 perces öntés után a szilikon polimerizálódik. A vákuumöntéshez szükséges felszerelések szállítási készlete általában magában foglalja a vákuumgépet (egy- vagy kétkamrás) és két fűtőszekrényt: a fogyóeszközök ~ 35 °C-on és a formák ~ 70 °C-on tartásához; ez utóbbit előzetes termikus előkészítésre használjuk

szilikon formák és öntőanyagok közvetlenül öntés előtt.

A poliuretán gyanta kiöntése után a formát visszahelyezik a gyantakeményítő kemencébe. Ezért a második sütő méretének meg kell egyeznie a gép vákuumkamrájának méreteivel. Speciális technikákkal a formát két vagy több részre vágják, a modell konfigurációjától függően, majd a modellt eltávolítják a formából.

A szokásos 50-100 ciklusos formastabilitás teljesen elegendő egy kísérleti öntvénysorozat készítéséhez. Ezek a technológiák nagyon hatékonynak bizonyultak a repülési, orvosi és műszeriparban jellemző kísérleti tételek és kisipari termékek előállítására.

Mind a szilikonok, mind a poliuretán gyanták széles választéka lehetővé teszi ütés- és hőálló tulajdonságokkal rendelkező, különböző keménységű öntvények készítését többféle színben. A modern befektetési öntéssel foglalkozó vállalkozások technológiai berendezéseik részeként általában rendelkeznek egy AF géppel a mesterminták növesztésére, valamint egy szilikonformákba vákuumöntő géppel.

M.A. Zlenko - a mérnöki tudományok doktora NIImashTech ONTI SPbSPU.

P.V. Zabednov az FSUE Vneshtechnika mérnöke.

DLP technológia (Digital Light Processing) – DLP projektorok gyártásánál használatos. Ez a technológia jelenleg a legelterjedtebb, és a 3LCD versenytársa. Ez a technológia egy sok mikrotükörből álló eszközön – a DMD-n (Digital Micromirror Device) – alapul. Az elektronikusan vezérelt tükrök megváltoztathatják a dőlésszöget, így a fényt a képernyőre fókuszálják. A kép fekete területeinek elérése érdekében a mikrotükröket eltérítjük és a fényt a fényelnyelőre, egyéb esetekben a fókuszáló lencsékre irányítjuk. A képernyő minden pixele egy mikrotükör fényének visszaverődése. A fény színezéséhez szűrőkön engedik át.
DLP technológia

A különböző gyártók különböző módon színezhetik a fényt a DLP-projektorokban. A leggyakrabban használt technológia a színkör, amely három színes szektorból áll. A fény egy színes szegmensen halad át, és egy bizonyos színt kap, majd visszaverődik a tükrökről és eléri a képernyőt. A színkör forog, a fénysugarat más árnyalatba színezi, a mikrotükrök pedig a vetítővászonra irányítják. Tehát az elforgatás során a színek rendre változtatják egymást, és a képernyőn megjelenő képek változnak - piros, zöld, kék. Mivel a kerék nagyon nagy sebességgel forog és a kép túl gyorsan változik, az ember nem látja a képek változását, hanem egy teljes színes képet érzékel. Egy ilyen DLP kivetítő hosszú ideig tartó nézése elfáraszthat néhány különösen érzékeny embert. Ezenkívül az ilyen DLP-projektorokban lehetséges az úgynevezett szivárványeffektus - a kép szélein többszínű sugarak jelennek meg, amelyek elvonják a figyelmet és zavarják a filmnézést stb. Minél gyorsabban változik a kép különböző színekben, annál kevésbé észrevehető a szivárványhatás. E hiányosságok kiküszöbölése érdekében a gyártók növelik a szegmensek számát a színkörben. A kép kontrasztja DLP technológiával jobb, mint a 3LCD-nél, mert a tükrök minden fényt visszavernek a fényelnyelőbe, fekete területek megjelenítésénél pedig igazán feketének tűnik a kép. A nagy kontraszt a DLP projektorok egyik fő előnye, de a technológiai hátrányok – a szem fáradása és a szivárványhatás – minimalizálása érdekében a gyártóknak drága trükköket kell bevetniük, ami befolyásolja egy jó DLP készülék végső árát.
Vannak más lehetőségek is a fény színezésére, hasonlóan a 3LCD-hez - három színszűrő és három DMD-eszköz, amelyek mindegyike egymástól függetlenül csak a saját árnyalatának fényét veri vissza. Ennek eredményeként a képek nem változnak, a kimeneten pedig kész színes képet kapunk. Így ebben a megoldásban nincsenek fent leírt hiányosságok, nagyon kényelmes egy ilyen képet nézni. Az ilyen 3DLP projektorok a legjobbak a piacon, de költségük meglehetősen magas.

Sok ékszerész sikeresen alkalmaz munkájában programvezérelt marógépeket, amelyek viaszokat csiszolnak az öntéshez, és néhány eszközt - és azonnal fém alkatrészeket. Ebben a cikkben a 3D nyomtatást e folyamat alternatívájaként és kiegészítéseként fogjuk megvizsgálni.

Sebesség

Az alkatrész egy példányban történő elkészítésekor a CNC marógép nyer sebességben - a gép marója akár 2000-5000 mm/perc sebességgel mozog, ahol pedig a maró 15 perc alatt megbirkózik, ott a nyomtató kinyomtathatja a részt akár másfél óráig, néha még többet is.

Ez azonban csak az egyszerű és sima termékekre igaz, mint például az egyszerű formájú és minta nélküli jegygyűrű, amelyek nem igényelnek magas felületi minőséget, mert. könnyen gyorsan polírozhatók. Az útválasztó olyan lassan vágja le az összetett termékeket, mint egy 3D nyomtató, és gyakran hosszabb ideig – a feldolgozási idő akár hat órát is elérhet.

Fotó: @FormlabsJp

Terméksorozat egyidejű létrehozásakor a helyzet drámaian megváltozik - egy menetben a nyomtató képes egy teljes platform sablont nyomtatni - ez egy 145x145 mm-es platform (például a Form 2 nyomtató), és oda elférnek. , a modellek méretétől függően akár 35 db. 10-30 mm/óra nyomtatási sebességével (és rétegesen nyomtat, azonnal a platform teljes területén), ez észrevehető előnyt jelent a routerrel szemben, amely egyszerre csak egy modellt vág ki - ez vagy egy összetett alkatrész, vagy több egyszerű, lapos, egy hengeres viaszdarabból.

Ezenkívül a 3D-s nyomtató azonnal kinyomtathatja a modellek karácsonyfáját öntéshez, anélkül, hogy külön blankokból össze kellene szerelni. Ezzel is időt takaríthatunk meg.

Fotó: @3d_cast

Pontosság és minőség

A maró pozicionálási pontossága CNC gépekben eléri a 0,001 mm-t, ami magasabb, mint egy 3D nyomtatóé. A maró felületkezelésének minősége a maró méretétől is függ, és a marócsúcs sugara legalább 0,05 mm, de a maró mozgása programozottan van beállítva, általában egy harmad, ill. a vágó fele - minden átmenet kisimult.

Fotó: @freemanwax

A Form 2-re, a legnépszerűbb, de a legpontosabb nyomtatótól távol eső rétegvastagság és ebből következően a függőleges pontosság 0,025 mm, ami bármely vágófej átmérőjének fele. Nyalábátmérője 0,14 mm, ami csökkenti a felbontást, de simább felület elérését is lehetővé teszi.

Fotó: @landofnaud

Általánosságban elmondható, hogy a fotopolimer nyomtatón és csúcsminőségű marógépeken előállított termékek minősége összehasonlítható. Egyes esetekben az egyszerű formáknál jobb lesz a mart alkatrész minősége. Az űrlapok összetettségével a történet más – a 3D nyomtató képes olyasmit nyomtatni, amit a tervezési korlátok miatt egyetlen router sem fog kivágni.

Gazdaság

A sztereolitográfiai nyomtatókban használt fotopolimerek drágábbak, mint a hagyományos ékszerviasz. A router utáni nagy viaszdarabokat új blankokká lehet olvasztani, bár ez is idő és plusz lépés, de megtakarítás is. Az őrölt viasz minden azonos térfogatú termék költségét tekintve olcsóbb.

A router munkájában nem a viasz az egyedüli fogyóanyag, a marók is fokozatosan kopnak, cserét igényelnek, 1-2 hónap intenzív munkára bírják, de ez nem nagyon csökkenti a rést.

A maró munkája a legyártott termékek költségét tekintve olcsóbb.

Fotó @3DHub.gr

Kényelem és lehetőségek

A marás sajátossága olyan, hogy még egy öttengelyes gépen sem fér el mindenhová a maró. Ez arra kényszeríti az ékszerészeket, hogy több részből kompozit modelleket készítsenek, amelyeket aztán forrasztani, vagy akár kézzel előkészíteni kell. Ezzel szemben egy 3D nyomtató képes egy tetszőlegesen összetett formájú, belső üregeket és összetett illesztéseket is tartalmazó modellt egyetlen menetben kinyomtatni.

Hogyan történik ez

A nyomtatott modelleket viaszhordóra forrasztják, majd a kapott szerkezetet gipsszel vagy speciális oldattal öntik, majd a kész formát kemencében hevítik, majd fémmel töltik fel.

A viaszanyag maradék nélkül kiég, lehetővé téve, hogy a fém elfoglalja az összes üres helyet, és pontosan megismételje a munkadarab alakját.

További részletek:

1. Az öntési folyamat a modell nyomtatásával és a szabványos utónyomtatással kezdődik - a nyomtatott részt leválasztják a tartóelemekről, lemossák, ultraibolya sugárzásnak kitéve, ha szükséges, enyhén polírozzák.

2. Ezenkívül az eljárás hasonló a hagyományos sablonok felhasználásával végzett öntéshez. A nyersdarabokat viaszkapuhoz forrasztják, amely a megfelelő helyzetben tartja őket, és csatornát hoz létre a fém elosztásához.

Ha a termékek száma és mérete megengedi, akkor ezt a lépést kihagyhatja - ha a termékeket a nyél egészével együtt nyomtatja ki.

3. A fúrót az öntőlombikban rögzítjük. Ha a lombik perforált, a lyukakat le kell zárni, például csomagolószalaggal.

4. A töltőoldatot a gyártó által megadott arányban keverjük össze.

Ezután egy lombikba öntjük, amelynek belsejében ernyő van. Óvatosan öntse, hogy ne sértse meg a modellt, és ne mozdítsa el a karácsonyfát.

5. A lombikot legalább 90 másodpercre vákuumkamrába helyezzük, hogy az oldatból az összes levegőt eltávolítsuk. Ezután egy rezgéstől védett helyre kerül a gyors megszilárdulás érdekében.

6. Az öntőedényeket hidegen vagy 167°C-ra melegített sütőbe helyezzük, és a hőmérsékletet fokozatosan emeljük, amíg a modellek műanyaga teljesen ki nem ég.

Előmelegítés - előmelegítés.

Helyezze be a lombikot – helyezze a lombikot a sütőbe.

Rámpa - emelje (módosítsa) a hőmérsékletet.

Tartsa - tartsa a hőmérsékletet (például: 3 óra = 3 óra)

7. A folyamat befejeztével fémet öntünk a formába.

8. Öntés után a formát lehűtjük, a töltőanyagot kimossuk.

9. Már csak a késztermékek eltávolítása, szétválasztása és enyhe polírozása van hátra.

Fotók a Top3DShop által készített termékekről:

Következtetések:

Mindkét technológiának megvannak a maga előnyei és hátrányai. Ha egy ékszerműhely már rendelkezik CNC marógéppel, akkor az egyetlen példány gyártási feladatának nagy részével megbirkózik. Sőt, ha csak egyetlen másolat készül, és nem túl gyakran, akkor a gép itt és gyorsasággal nyer.

Ha nincs feladat a termelés fejlesztése, a munka volumenének növelése, a források forgalmának növelése, a termékek összetettségi szintjének emelése, akkor a 3D nyomtató csak plusz anyagi terhet jelent.

A munka ütemének és volumenének növekedésével, az új modellek folyamatos bevezetésével azonnal érezhetővé válnak a 3D nyomtató előnyei, a tömeggyártásban komoly a sebességkülönbség. A nyomtatót nehéz túlbecsülni a gyors prototípus-készítés és az üres darabok gyártása során.

Ha a vállalkozás mindkét típusú – egyszeri és sorozatos – megrendelést teljesít, hatékonyabb és gazdaságosabb lesz, ha mindkét eszköz a gazdaságban van, különböző típusú munkákhoz, szervesen kiegészítik egymást.

Felszerelés

Formlabs Form 2

Technológia: SLA

Munkakamra: 145 x 145 x 175 mm

Rétegvastagság: 25-100 mikron

Lézeres fókusz: 140 µm

Nyaláb teljesítmény: 250mW

Ár: 320 000 rubel

A Form 2 egy kompakt sztereolitográfiai 3D nyomtató, amely könnyedén elfér az asztalon.

Pontossága (25-100 mikron) miatt nagy népszerűségnek örvend a fogszabályzók és ékszerészek körében, hiszen egy munkamenet során sok terméket képes kinyomtatni.

Fotó: @FormlabsJp

A kiégett modellek nyomtatására szolgáló fotopolimer 46 000 rubelt fizet egy 1 literes patronért.

3D Systems Projekt MJP 2500

Technológia: MJM

Munkakamra: 295 x 211 x 142 mm

Felbontás: 800 x 900 x 790 dpi

Rétegvastagság: 32 mikron

Ár: 3 030 000 rubel

A 3D Systems többsugaras nyomtatója, amelyet VisiJet anyagokkal öntött nyersdarabok és műanyaggal működő funkcionális alkatrészek nyomtatására terveztek.

Az MJP a kompaktság szempontjából alulmúlja a sztereolitográfiai nyomtatókat - sokkal nagyobb, és nem lehet asztalra helyezni, de ezt ellensúlyozza a nyomtatási sebesség és a nagyobb munkaterület.

3D Systems ProJet MJP 3600W Max

Technológia: MJM

Munkakamra: 298 x 183 x 203 mm

Felbontás: akár 750 x 750 x 1600 DPI

Rétegvastagság: 16 µm-től

Nyomtatási pontosság: 10-50 mikron

Ár: 7 109 000 rubel

A ProJet 3600W Max a ProJet 3500 CPX, az öntött viasz nyomtatására szolgáló speciális 3D nyomtató továbbfejlesztett változata. Ezek ipari 3D nyomtatók, amelyeket gyárakban használnak folyamatos üzemben, nagy platformmal és nagy termelékenységgel. Ennek a sorozatnak a nyomtatói a többsugaras modellezés (Multi Jet Modeling, MJM) technológiáját alkalmazzák, amely megnöveli a munkavégzés sebességét és lehetővé teszi a kifejezetten erre tervezett VisiJet anyagok használatát.

Technológia: DLP (digitális fényfeldolgozás)

Nyomtatási terület: 120×67,5×150mm

Rétegvastagság: 25-50 µm (0,025/0,05 mm)

Felbontás: 62,5 µm (0,0625 mm)

Ár: 275 000 rubeltől

A Hunter a Flashforge új DLP 3D nyomtatója. A DLP egy sztereolitográfiai technológia, amely lézer helyett projektort használ.

Ennek a technológiának megvannak a maga előnyei – a DLP-nyomtatás gyorsabb, és rendkívül kis méretekben is képes nagy részletgazdagságot adni. Másrészt a DLP-vetítés pixelekből áll, ha tökéletesen sima felületre van szükség, akkor érdemesebb SLA nyomtatót választani, például Form 2-t.

A Flashforge ​Hunter DLP 3D kompatibilis a sztereolitográfiai gyanták harmadik generációjával, amely nyomtatási anyagok széles választékát kínálja a felhasználónak.

A nyomtató a gyártó saját tervezésű DLP modulját használja, melynek jellemzőit kifejezetten 3D nyomtatásra optimalizálták. Ez az összetevő nagyobb lineáris pontossággal rendelkezik, mint a hagyományos, fogyasztói videoprojektorokhoz tervezett DLP.

Wanhao Duplicator 7 v1.4

Nyomtatási technológia: DLP, 405 nm

Maximális nyomtatási sebesség: 30 mm/óra

Maximális nyomtatási terület: 120x68x200 mm

Felbontás: 2560x1440 pixel rétegenként

Pontosság: 0,04 mm

Rétegvastagság: 0,035-0,5 mm

Súly: 12 kg

Ár: 35 900 rubel.

A Wanhao Duplicator 7 egy olcsó fotopolimer nyomtató a sztereolitográfia kipróbálásához. Ennek a modellnek a hátrányai az alacsony stabilitás, az alacsony felbontás és az azonnali ismételhetőségi problémák.

fénykép @

Sok ékszerész sikeresen alkalmaz munkájában programvezérelt marógépeket, amelyek viaszokat csiszolnak az öntéshez, és néhány eszközt - és azonnal fém alkatrészeket. Ebben a cikkben a 3D nyomtatást e folyamat alternatívájaként és kiegészítéseként fogjuk megvizsgálni.

Sebesség

Az alkatrész egy példányban történő elkészítésekor a CNC marógép nyer sebességben - a gép marója akár 2000-5000 mm/perc sebességgel mozog, ahol pedig a maró 15 perc alatt megbirkózik, ott a nyomtató kinyomtathatja a részt akár másfél óráig, néha még többet is.

Ez azonban csak az egyszerű és sima termékekre igaz, mint például az egyszerű formájú és minta nélküli jegygyűrű, amelyek nem igényelnek magas felületi minőséget, mert. könnyen gyorsan polírozhatók. Az útválasztó olyan lassan vágja le az összetett termékeket, mint egy 3D nyomtató, és gyakran hosszabb ideig – a feldolgozási idő akár hat órát is elérhet.

Fotó: @FormlabsJp

Terméksorozat egyidejű létrehozásakor a helyzet drámaian megváltozik - egy menetben a nyomtató képes egy teljes platform sablont kinyomtatni - ez egy 145x145 mm-es platform (például nyomtató), és ott elférnek, attól függően a modellek méretén 35 db-ig. 10-30 mm/óra nyomtatási sebességével (és rétegesen nyomtat, azonnal a platform teljes területén), ez észrevehető előnyt jelent a routerrel szemben, amely egyszerre csak egy modellt vág ki - ez vagy egy összetett alkatrész, vagy több egyszerű, lapos, egy hengeres viaszdarabból.

Ezenkívül a 3D-s nyomtató azonnal kinyomtathatja a modellek karácsonyfáját öntéshez, anélkül, hogy külön blankokból össze kellene szerelni. Ezzel is időt takaríthatunk meg.

Fotó: @3d_cast

Pontosság és minőség

A maró pozicionálási pontossága CNC gépekben eléri a 0,001 mm-t, ami magasabb, mint egy 3D nyomtatóé. A maró felületkezelésének minősége a maró méretétől is függ, és a marócsúcs sugara legalább 0,05 mm, de a maró mozgása programozottan van beállítva, általában egy harmad, ill. a vágó fele - minden átmenet kisimult.

Fotó: @freemanwax

A Form 2-re, a legnépszerűbb, de a legpontosabb nyomtatótól távol eső rétegvastagság és ebből következően a függőleges pontosság 0,025 mm, ami bármely vágófej átmérőjének fele. Nyalábátmérője 0,14 mm, ami csökkenti a felbontást, de simább felület elérését is lehetővé teszi.

Fotó: @landofnaud

Általánosságban elmondható, hogy a fotopolimer nyomtatón és csúcsminőségű marógépeken előállított termékek minősége összehasonlítható. Egyes esetekben az egyszerű formáknál jobb lesz a mart alkatrész minősége. Az űrlapok összetettségével a történet más – a 3D nyomtató képes olyasmit nyomtatni, amit a tervezési korlátok miatt egyetlen router sem fog kivágni.

Gazdaság

A sztereolitográfiai nyomtatókban használt fotopolimerek drágábbak, mint a hagyományos ékszerviasz. A router utáni nagy viaszdarabokat új blankokká lehet olvasztani, bár ez is idő és plusz lépés, de megtakarítás is. Az őrölt viasz minden azonos térfogatú termék költségét tekintve olcsóbb.

A router munkájában nem a viasz az egyedüli fogyóanyag, a marók is fokozatosan kopnak, cserét igényelnek, 1-2 hónap intenzív munkára bírják, de ez nem nagyon csökkenti a rést.

A maró munkája a legyártott termékek költségét tekintve olcsóbb.

Fotó @3DHub.gr

Kényelem és lehetőségek

A marás sajátossága olyan, hogy még egy öttengelyes gépen sem fér el mindenhová a maró. Ez arra kényszeríti az ékszerészeket, hogy több részből kompozit modelleket készítsenek, amelyeket aztán forrasztani, vagy akár kézzel előkészíteni kell. Ezzel szemben egy 3D nyomtató képes egy tetszőlegesen összetett formájú, belső üregeket és összetett illesztéseket is tartalmazó modellt egyetlen menetben kinyomtatni.

Hogyan történik ez

A nyomtatott modelleket viaszhordóra forrasztják, majd a kapott szerkezetet gipsszel vagy speciális oldattal öntik, majd a kész formát kemencében hevítik, majd fémmel töltik fel.

A viaszanyag maradék nélkül kiég, lehetővé téve, hogy a fém elfoglalja az összes üres helyet, és pontosan megismételje a munkadarab alakját.

További részletek:

1. Az öntési folyamat a modell nyomtatásával és a szabványos utónyomtatással kezdődik - a nyomtatott részt leválasztják a tartóelemekről, lemossák, ultraibolya sugárzásnak kitéve, ha szükséges, enyhén polírozzák.

2. Ezenkívül az eljárás hasonló a hagyományos sablonok felhasználásával végzett öntéshez. A nyersdarabokat viaszkapuhoz forrasztják, amely a megfelelő helyzetben tartja őket, és csatornát hoz létre a fém elosztásához.

Ha a termékek száma és mérete megengedi, akkor ezt a lépést kihagyhatja - ha a termékeket a nyél egészével együtt nyomtatja ki.

3. A fúrót az öntőlombikban rögzítjük. Ha a lombik perforált, a lyukakat le kell zárni, például csomagolószalaggal.

4. A töltőoldatot a gyártó által megadott arányban keverjük össze.

Ezután egy lombikba öntjük, amelynek belsejében ernyő van. Óvatosan öntse, hogy ne sértse meg a modellt, és ne mozdítsa el a karácsonyfát.

5. A lombikot legalább 90 másodpercre vákuumkamrába helyezzük, hogy az oldatból az összes levegőt eltávolítsuk. Ezután egy rezgéstől védett helyre kerül a gyors megszilárdulás érdekében.

6. Az öntőedényeket hidegen vagy 167°C-ra melegített sütőbe helyezzük, és a hőmérsékletet fokozatosan emeljük, amíg a modellek műanyaga teljesen ki nem ég.

Előmelegítés - előmelegítés.

Helyezze be a lombikot – helyezze a lombikot a sütőbe.

Rámpa - emelje (módosítsa) a hőmérsékletet.

Tartsa - tartsa a hőmérsékletet (például: 3 óra = 3 óra)

7. A folyamat befejeztével fémet öntünk a formába.

8. Öntés után a formát lehűtjük, a töltőanyagot kimossuk.

9. Már csak a késztermékek eltávolítása, szétválasztása és enyhe polírozása van hátra.

Fotók az elkészített termékekről:

Következtetések:

Mindkét technológiának megvannak a maga előnyei és hátrányai. Ha egy ékszerműhely már rendelkezik CNC marógéppel, akkor az egyetlen példány gyártási feladatának nagy részével megbirkózik. Sőt, ha csak egyetlen másolat készül, és nem túl gyakran, akkor a gép itt és gyorsasággal nyer.

Ha nincs feladat a termelés fejlesztése, a munka volumenének növelése, a források forgalmának növelése, a termékek összetettségi szintjének emelése, akkor a 3D nyomtató csak plusz anyagi terhet jelent.

A munka ütemének és volumenének növekedésével, az új modellek folyamatos bevezetésével azonnal érezhetővé válnak a 3D nyomtató előnyei, a tömeggyártásban komoly a sebességkülönbség. A nyomtatót nehéz túlbecsülni a gyors prototípus-készítés és az üres darabok gyártása során.

Ha a vállalkozás mindkét típusú – egyszeri és sorozatos – megrendelést teljesít, hatékonyabb és gazdaságosabb lesz, ha mindkét eszköz a gazdaságban van, különböző típusú munkákhoz, szervesen kiegészítik egymást.

Felszerelés

Formlabs

Technológia: SLA

Munkakamra: 145 x 145 x 175 mm

Rétegvastagság: 25-100 mikron

Lézeres fókusz: 140 µm

Nyaláb teljesítmény: 250mW

Ár, dörzsölje

A Form 2 egy kompakt sztereolitográfiai 3D nyomtató, amely könnyedén elfér az asztalon.

Pontossága (25-100 mikron) miatt nagy népszerűségnek örvend a fogszabályzók és ékszerészek körében, hiszen egy munkamenet során sok terméket képes kinyomtatni.

Fotó: @FormlabsJp

A kiégett modellek nyomtatására szolgáló fotopolimer rubelbe kerül egy 1 literes patronért.

3D rendszerek

Technológia: MJM

Munkakamra: 295 x 211 x 142 mm

Felbontás: 800 x 900 x 790 dpi

Rétegvastagság: 32 mikron

Ár: rubel

A 3D Systems többsugaras nyomtatója, amelyet VisiJet anyagokkal öntött nyersdarabok és műanyaggal működő funkcionális alkatrészek nyomtatására terveztek.

Az MJP a kompaktság szempontjából alulmúlja a sztereolitográfiai nyomtatókat - sokkal nagyobb, és nem lehet asztalra helyezni, de ezt ellensúlyozza a nyomtatási sebesség és a nagyobb munkaterület.

3D rendszerek

Technológia: MJM

Munkakamra: 298 x 183 x 203 mm

Felbontás: akár 750 x 750 x 1600 DPI

Rétegvastagság: 16 µm-től

Nyomtatási pontosság: 10-50 mikron

Ár: rubel

A ProJet 3600W Max a ProJet 3500 CPX, az öntött viasz nyomtatására szolgáló speciális 3D nyomtató továbbfejlesztett változata. Ezek ipari 3D nyomtatók, amelyeket gyárakban használnak folyamatos üzemben, nagy platformmal és nagy termelékenységgel. Ennek a sorozatnak a nyomtatói a többsugaras modellezés (Multi Jet Modeling, MJM) technológiáját alkalmazzák, amely megnöveli a munkavégzés sebességét és lehetővé teszi a kifejezetten erre tervezett VisiJet anyagok használatát.

A benne használt új viasz rendkívül strapabíró, a belőle készült modellek nem törnek el a kézben a platformról leválasztva vagy véletlenül leejtve, ami az előd - Hi Cast -ról nyomtatott modelleknél történt.

Az anyag ára rubel 1,7 kg

275 000 dörzsölje

A Hunter a Flashforge új DLP 3D nyomtatója. A DLP egy sztereolitográfiai technológia, amely lézer helyett projektort használ.

Ennek a technológiának megvannak a maga előnyei – a DLP-nyomtatás gyorsabb, és rendkívül kis méretekben is képes nagy részletgazdagságot adni. Másrészt a DLP-vetítés pixelekből áll, ha tökéletesen sima felületre van szükség, akkor érdemesebb SLA nyomtatót választani, például Form 2-t.

A Flashforge ​Hunter DLP 3D kompatibilis a sztereolitográfiai gyanták harmadik generációjával, amely nyomtatási anyagok széles választékát kínálja a felhasználónak.

A nyomtató a gyártó saját tervezésű DLP modulját használja, melynek jellemzőit kifejezetten 3D nyomtatásra optimalizálták. Ez az összetevő nagyobb lineáris pontossággal rendelkezik, mint a hagyományos, fogyasztói videoprojektorokhoz tervezett DLP.

wanhao

Nyomtatási technológia: DLP, 405 nm

Maximális nyomtatási sebesség: 30 mm/óra

Maximális nyomtatási terület: 120x68x200 mm

Felbontás: 2560x1440 pixel rétegenként

Pontosság: 0,04 mm

Rétegvastagság: 0,035-0,5 mm

Súly: 12 kg

Ár: rubel.

A Wanhao Duplicator 7 egy olcsó fotopolimer nyomtató a sztereolitográfia kipróbálásához. Ennek a modellnek a hátrányai az alacsony stabilitás, az alacsony felbontás és az azonnali ismételhetőségi problémák.

fénykép @