Nagyon sok olyan technológia létezik, amelyek segítségével ez a természetes elv megvalósul, mindegyiknek megvannak a maga előnyei és optimális alkalmazási területei. A technológiák közötti fő különbség a modellben használt anyag, valamint az alkalmazás módja. A 3D prototípus-készítő gépek több évtizede működnek, és sikeresen használják őket különböző területeken.
Bármely termék megtervezése során készül egy prototípus: segítségével egy tervezői, tervezői és technológiai csapat meghatározza az adott modell előállításának lehetőségeit. Nagyon fontos tudni, hogy milyen lesz a rész a döntés meghozatala után. A modell húsz vagy annál több ismétlést végezhet, mielőtt a végtermék tervezési és gyártási technológiáját jóváhagyják, és csak ezt követően küldik el a gyártásba. A prototípus gyártásának legnagyobb akadálya mindig a költség volt - általában soha nem alacsony -, de a 3D prototípus-készítő gépeknél lehetőség van a költségek drámai csökkentésére.
A 3D prototípust manapság számos feldolgozóiparban használják. Ha az autóiparhoz és a repülõiparhoz fordulunk, akkor a 3D-s prototípus kialakítása bennük nagyon fontos. Ezen iparágak számára a legfontosabb kihívás az új termék kifejlesztéséhez szükséges idő csökkentése. Általános szabály, hogy az autóknak és a légitársaságoknak legalább három-hét évre van szükségük ahhoz, hogy új modellt piacra hozzanak. A cél elérésének eszköze az ipari CAD rendszerek használata a virtualizációhoz és a gyors 3D prototípus készítéshez. A 3D-s modell számítógépen történő virtualizálása hatékonyabb tervekhez vezethet, de a végső döntés meghozatala fizikai 3D-modell nélkül rendkívül nehéz lehet.
Először merült fel az igény a 3D modellek (3D prototípusok) létrehozására közvetlenül CAD fájlokból az ipari CAD rendszerekben. De más területek, például a térinformatika, az orvostudomány és mások számára nagyon fontos, hogy a 3D prototípusok használata új és korlátlan lehetőségeket tár fel. A mai 3D prototípus-technológiák költséghatékonyabb megközelítést kínálnak, amely jelentősen csökkenti az időt és a pénzt.
Z Corporation és 3D nyomtatás
A 3D gyors prototípus-fejlesztés egyik leginnovatívabb vállalata a Z Corporation, amely 1997 óta gyárt kereskedelmi tintasugaras 3D-nyomtatókat az ipari tervezés felgyorsítása és a munka hatékonyságának javítása érdekében. Akár egy új gumiabroncs-kutatást, akár egy professzionális tornacipők többrétegű talpát kutatja, építészeti projekt, vagy az emberi szív modellezése - mindehhez fizikai modellek létrehozása szükséges.
A Z Corporation 3D prototípus-készítési módszere a por rétegenkénti kötésén alapul, és csökkenti az egyik modell gyártásának idejét és költségét (a részletes leírást lásd a "Háromdimenziós prototípus készítés" című cikkben).
A gyors 3D prototípus készítéséhez szükséges eszközök költsége általában meghaladja az egymillió rubelt, és még legalább egymilliót költenek szakemberek képzésére, hogy ezen a berendezésen dolgozzanak. Más gépekkel ellentétben a Z Corporation 3D nyomtatói valamivel több mint félmillió rubelbe kerülnek, és egy szakember kiképzésének költsége egy nap alatt végzett képzésének költsége, mivel ezeket a nyomtatókat olyan könnyű kezelni, hogy bárki használhatja.
A sebesség, az alacsony költségek, a sokoldalúság és a színes 3D-s modellek megszerzésének képessége - ezek mind egyedülálló lehetőségek, amelyek a jövőben még fontosabbak lesznek azok számára az iparágak számára, ahol fontos a termékek és szolgáltatások piacra juttatásának hatékonyabb módja.
A 3D nyomtatók sora nagyjából két fő típusra osztható.
Univerzális 3D nyomtatók (Z310 +; Z510)
Olyan nyomtatók, amelyek sokféle hordozót tesznek lehetővé az alkalmazásokban, az egyszerű modellezéstől az ipari formázásig. Ezek a nyomtatók támogatják a munkafolyamat folyamatos javítását, valamint a 3D nyomtatási anyagok fejlesztését az új piaci követelményeknek való megfelelés érdekében.
Irodai 3D nyomtatók (Z150; Z250; Z350; Z450; Z650)
A 3D nyomtatók ezen kategóriájának megkülönböztető jellemzője a kényelem és a könnyű használat:
• minimális szükséges készségek és képzés;
• a legtöbb műveletet automatikusan hajtják végre;
• automatikus konfigurálás és diagnosztika;
• automatizált rendszer a por betöltésére és újrafelhasználására;
• intuitív kezelőpanel.
A nyomtatók csak kiváló minőségű kompozit anyagokkal dolgoznak tartós és nagyon pontos 3D-s modellek létrehozásához.
Új modellek
2010 júniusában a Z Corporation bevezette a belépő szintű irodai 3D nyomtatókat, mindössze 19 920 dollárért (kevesebb mint 600 000 rubel), és új megoldásokat kínált a 3D prototípusok elérhetővé tételére a legtöbb tervező, mérnök, építész és hallgató számára.
A ZPrinter 150 (monokróm) és a ZPrinter 250 (színes) 3D nyomtatók a legkompaktabbak, ami nagyon kényelmes különböző helyzetekben, például tantermekben vagy kis irodában. Más kereskedelmi minőségű 3D nyomtatóktól eltérően a ZPrinter 150 és a ZPrinter 250 használata rendkívül egyszerű, és a megnövekedett modell köbcentiméterenkénti gyártási költsége a legalacsonyabb, ami valószínűleg a meghatározó tényező a 3D prototípus-gép kiválasztásakor.
Jelenleg körülbelül 7 rubel / 1 cm3, ami a legalacsonyabb önköltségi ár a 3D prototípus készítés területén. Ezt a paramétert a Z Corporation 3D nyomtatóiban alkalmazott nagyon rétegenként történő szintézis technológiájával érik el, mivel nincsenek tartószerkezetek, és a fel nem használt port újrafelhasználják a későbbi modellek felépítéséhez, ami szinte hulladékmentes anyagfelhasználást eredményez.
A megnövekedett 3D-s modellek utófeldolgozásának folyamata is a lehető legkönnyebben elérhető, mivel a legegyszerűbb esetben ez a modell szokásos sós vízzel történő impregnálása, ami viszont egyedülálló lehetőséget kínál a Zcorp 3D nyomtatók használatára olyan oktatási intézményekben, ahol magas a környezeti követelmények és az emberi egészségre káros vegyi anyagok felhasználása.
A 3D nyomtatók új modelljei új, szabványos méretben készülnek, és nagyon kevés helyet foglalnak el, szinte megközelítik az irodai másolók méretét.
Ami nagyon fontos és kényelmes az üzemeltetéshez - a plotter betöltésének folyamata teljesen automatizált, kezdve a kötőanyaggal ellátott patronok telepítésétől a por betöltéséig.
teljesen automatizált, és nem engedi, hogy egyetlen gramm por is felébredjen, ezáltal megfosztva a takarítókat a munkától.
Természetesen az új modellek a por automatikus eltávolítását és újrafelhasználását is előírják, mindaddig, amíg az összes el nem fogy, vagy a következő modellhez nem szükséges por hozzáadásához, egyszerűen egy új tartály csatlakoztatásával. Természetesen a nyomtatók beépített diagnosztikával rendelkeznek a fogyóeszközök mennyiségére és a rétegenkénti szintézis folyamatának állapotára vonatkozóan.
Az egyszerűség és az intuitív működés, valamint a speciális képzés szükségességének hiánya szintén nagy plusz, amely lehetővé teszi egy mérnök vagy hallgató számára, hogy a 3D nyomtató kicsomagolása után azonnal munkába álljon, és könnyedén megvalósítsa ötletét a valóságban.
A modell gyártása során a nyomtató nem igényli a kezelő jelenlétét, emberi beavatkozásra csak a nyomtató elindításának szakaszában van szükség, és néhány percre korlátozódik. Lehetőség van a nyomtató távvezérlésére is, amely lehetővé teszi a modell 3D-s nyomtatásának összes paraméterének vezérlését: ez még akkor is lehetővé teszi a fizikai képességet, hogy ellenőrizze a nyomtató LCD-kijelzőjén megjelenített állapotát. a helyéről felkelés nélkül végezhető el - a Zprint szoftver képességeinek felhasználásával.
De valószínűleg a Z Corporation 3D nyomtatóinak fő előnye a sebesség! A ZPrinter sorozat ötször-tízszer gyorsabban nyomtat, mint a többi háromdimenziós rétegenkénti szintézistechnológia megengedi, és a kamra munkaterületébe illeszkedő, korlátlan számú modell egyidejű növesztésének tagadhatatlan előnye a sebességben modellgyártás és jelentősen növeli a termelékenységet, lehetővé téve a ZPrinter sorozatú nyomtatók teljes kielégítését a felhasználók igényeinek.
Nagyon gyakran hallom a potenciális ZPrinter felhasználóktól: milyen pontosságot nyújtanak a Z Corporation 3D nyomtatói? Mi magunk is nagyon érdeklődtünk a kérdés megválaszolása iránt, és elvégeztünk egy egyszerű tesztet: egy 100 mm oldalú kockát nyomtattunk. Mivel a 3D nyomtatók Z Corporation működési elvéből könnyen meg lehet érteni, a fő hibát a Z tengely mentén, vagy egyszerűbben a magasságában figyelhetjük meg, mivel a modell porréteg tömegéből történő ragasztása réteg a ragasztó (kötőanyag) szárítását jelenti, amelynek eredményeként függőleges zsugorodás jelenik meg. Méréseink a következő eredményt adták: 100 mm magasságban a zsugorodás 0,15 mm volt, ami meglehetősen összehasonlítható a fröccsöntő gépeknél elért pontossággal. Az X-Y sík pontosságáról elmondhatjuk, hogy azt maga a 3D nyomtató mechanikája biztosítja, és nem annyira a por zsugorodásától függ, mint a magasságától.
A ZPrinter 250 egyedülálló új színvisszaadási rendszerrel rendelkezik. A ZPrinter 450 és 650 elérhető színválasztékát szintén megváltoztatták (most már az igazi színszámot mutatják) 180 000 egyedi színre a ZPrinter 450-hez, illetve 390 000 egyedi színhez a ZPrinter 650-hez.
Valószínűleg sokan kérdezik: miért csak 64 szín? A válasz elég egyszerű: mivel ez a 3D nyomtató egy belépő szintű modell, és főként koncepció és prezentációs modellek létrehozására szolgál, a korlátozott színtér még jótétemény is az ilyen modellek számára.
A Z Corporation irodai típusú 3D nyomtatóinak főbb jellemzőit a táblázat mutatja.
Normál 0 hamis hamis hamis VT X-NEM X-NINCS MicrosoftInternetExplorer4
Jellemzők |
ZPrinter 150 |
ZPrinter 250 |
ZPrinter 350 |
ZPrinter 450 |
ZPrinter 650 |
| Felbontás, pont / hüvelyk | 300x450 | 300x450 | 300x450 | 300x450 | 600x540 |
| A topológiai elem legkisebb mérete, mm | 0,4 | 0,4 | 0,15 | 0,15 | 0,1 |
| Szín (egyedi színek száma alkatrészenként) | Anyag színe | 64 szín (alapkombináció színe) | Anyag színe | 180 000 szín (széles színskála) | 390 000 szín (a színek maximális száma) |
| Tárgy építésének függőleges sebessége, mm / h | 20 | 20 | 20 | 23 | 28 |
| Munkakamra térfogata, mm | 236x185x127 | 236x185x127 | 203x254x203 | 203x254x203 | 254x381x203 |
A Z Corporation anyagai és saját tapasztalataink alapján
Dmitrij Oškin
E-mail: [email protected]
