Există o mulțime de tehnologii cu ajutorul cărora se realizează acest principiu natural; fiecare are propriile sale avantaje și domenii optime de aplicare. Principala diferență dintre tehnologii este materialul utilizat în model, precum și modul în care este aplicat. Mașinile de prototip 3D au funcționat de câteva decenii și sunt utilizate cu succes în diverse domenii.
Un prototip este realizat în timpul proiectării oricărui produs: cu ajutorul său, o echipă de designeri, designeri și tehnologi determină posibilitățile de producere a unui model dat. Este foarte important să știți cum va arăta piesa după luarea unei decizii. Modelul poate trece prin douăzeci sau mai multe iterații înainte ca tehnologia de proiectare și fabricație a produsului final să fie aprobată și numai după aceea va fi trimisă la producție. Cel mai mare obstacol în calea prototipării a fost întotdeauna costul - de obicei niciodată scăzut - dar cu mașinile de prototipare 3D există posibilitatea de a reduce dramatic costurile.
Prototiparea 3D este utilizată astăzi în multe industrii de fabricație. Dacă ne adresăm industriilor auto și aviatice, atunci este în ele că prototiparea 3D este foarte importantă. Cea mai importantă provocare pentru aceste industrii este reducerea timpului pentru dezvoltarea unui nou produs. De regulă, auto și companiile aeriene au nevoie de cel puțin trei până la șapte ani pentru a aduce pe piață un nou model. Instrumentul pentru atingerea acestui obiectiv este utilizarea sistemelor CAD industriale pentru virtualizare și prototipare rapidă 3D. Virtualizarea unui model 3D pe computer poate duce la designuri mai eficiente, dar luarea deciziei finale fără un model 3D fizic poate fi extrem de dificilă.
Pentru prima dată, nevoia de a crea modele 3D (prototipuri 3D) direct din fișiere CAD a apărut în sistemele CAD industriale. Dar pentru alte domenii, cum ar fi GIS, medicina și altele, este foarte important ca utilizarea prototipurilor 3D să deschidă posibilități noi și nelimitate. Tehnologiile de prototipare 3D de astăzi oferă o abordare mai rentabilă, care reduce semnificativ atât timpul, cât și banii.
Z Corporation și imprimare 3D
Printre cele mai inovatoare companii de prototipare rapidă 3D se numără Z Corporation, care produce imprimante 3D cu jet de cerneală comerciale din 1997 pentru a ajuta la accelerarea proiectării industriale și la îmbunătățirea eficienței muncii. Indiferent dacă este vorba de o nouă bandă de rulare a anvelopei sau de o talpă multistrat pentru adidași profesioniști, de un proiect arhitectural sau de modelarea inimii umane - toate acestea necesită crearea de modele fizice.
Metoda de prototipare 3D a Z Corporation se bazează pe lipirea strat cu strat a pulberii și reduce timpul și costul fabricării unui model (pentru o descriere detaliată, consultați articolul „Prototipare tridimensională”).
De obicei, costul echipamentelor pentru prototipare rapidă 3D este mai mare de un milion de ruble și cel puțin încă un milion este cheltuit pentru instruirea specialiștilor pentru a lucra la acest echipament. Spre deosebire de alte mașini, imprimantele 3D Z Corporation vă vor costa puțin peste o jumătate de milion de ruble, iar costul instruirii unui specialist este costul instruirii sale într-o singură zi, deoarece aceste imprimante sunt atât de ușor de operat încât oricine le poate folosi.
Viteza, costul redus, versatilitatea și capacitatea de a obține modele 3D color - toate acestea sunt oportunități unice care vor fi și mai importante în viitor pentru industriile în care sunt importante modalități mai eficiente de a aduce produse și servicii pe piață.
Linia de imprimante 3D poate fi aproximativ împărțită în două tipuri principale.
Imprimante 3D universale (Z310 +; Z510)
Imprimante care permit o mare varietate de suporturi media să fie utilizate în aplicații variind de la modelare simplă la turnare industrială. Aceste imprimante acceptă îmbunătățirea continuă a fluxului de lucru, precum și dezvoltarea materialelor de imprimare 3D pentru a satisface noile cerințe ale pieței.
Imprimante 3D Office (Z150; Z250; Z350; Z450; Z650)
O caracteristică distinctivă a acestei categorii de imprimante 3D este comoditatea și ușurința de utilizare:
• abilități și instruire minime necesare;
• majoritatea operațiilor sunt efectuate automat;
• configurare și diagnosticare automate;
• sistem automatizat pentru încărcarea și refolosirea pulberii;
• panou de control intuitiv.
Imprimantele funcționează numai cu materiale compozite de înaltă calitate pentru a crea modele 3D durabile și foarte precise.
Modele noi
În iunie 2010, Z Corporation a introdus imprimante 3D de birou de bază, începând cu doar 19.920 USD (mai puțin de 600.000 RUB), oferind din nou soluții pentru a face prototipurile 3D disponibile pentru majoritatea proiectanților, inginerilor, arhitecților și studenților.
Imprimantele 3D ZPrinter 150 (monocrom) și ZPrinter 250 (color) sunt cele mai compacte, ceea ce este foarte convenabil în diverse situații, de exemplu, în săli de clasă sau într-un birou mic. Spre deosebire de alte imprimante 3D de calitate comercială, ZPrinter 150 și ZPrinter 250 sunt extrem de ușor de utilizat și au cel mai mic cost de producție pe cc al modelului crescut, care este probabil factorul determinant atunci când alegeți o mașină de realizare a prototipurilor 3D.
În prezent, este de aproximativ 7 ruble pe 1 cm3, care este cel mai mic preț de cost în domeniul prototipurilor 3D. Acest parametru este realizat de tehnologia de sinteză strat-cu-strat utilizată în imprimantele 3D de Z Corporation, deoarece nu există structuri de susținere, iar pulberea neutilizată este reutilizată pentru a construi modele ulterioare, ceea ce realizează o utilizare aproape fără deșeuri a materialelor.
Procesul de post-procesare a modelelor 3D crescute este, de asemenea, cât mai accesibil posibil, deoarece în cel mai simplu caz este impregnarea obișnuită a modelului cu apă sărată, ceea ce oferă la rândul său o oportunitate unică de a utiliza imprimante 3D Zcorp în instituțiile de învățământ unde există cerințe de mediu ridicate și orice utilizare a substanțelor chimice dăunătoare sănătății umane.
Noile modele de imprimante 3D sunt realizate într-o nouă dimensiune standard și ocupă foarte puțin spațiu, aproape apropiindu-se de dimensiunea copiatorilor de birou.
Ceea ce este foarte important și convenabil pentru operare - procesele de încărcare a plotterului sunt complet automatizate, începând de la instalarea cartușelor cu un liant până la încărcarea pulberii, care
complet automatizat și nu permite să se trezească niciun gram de pulbere, privând astfel lucrătorii de curățat.
Bineînțeles, noile modele asigură, de asemenea, îndepărtarea și reutilizarea automată a pulberii, până când este epuizat sau pentru modelul următor nu este nevoie să adăugați pulbere, pur și simplu conectând un container nou cu acesta. Desigur, imprimantele au diagnostice încorporate pentru cantitatea de consumabile și starea procesului de sinteză strat cu strat.
Simplitatea și funcționarea intuitivă, precum și absența nevoii de formare specială, reprezintă un alt mare plus, care permite unui inginer sau student să se apuce de lucru imediat după despachetarea imprimantei 3D și să-și transpună cu ușurință ideea în realitate.
În timpul construcției modelului, imprimanta nu necesită prezența unui operator; intervenția umană este necesară doar în etapa de pornire a imprimantei și este limitată la câteva minute. De asemenea, este posibil să controlați de la distanță imprimanta, ceea ce vă permite să controlați toți parametrii imprimării 3D a modelului: chiar dacă nu aveți capacitatea fizică de a controla starea curentă a imprimantei afișate pe afișajul LCD, aceasta poate faceți-vă fără să vă ridicați de pe scaun - folosind capacitățile software-ului Zprint.
Dar, probabil, principalul avantaj al imprimantelor 3D Z Corporation este viteza! Seria ZPrinter imprimă de cinci până la zece ori mai rapid decât permit alte tehnologii de sinteză tridimensională strat cu strat, iar capacitatea de a crește simultan un număr nelimitat de modele care se încadrează în volumul de lucru al camerei oferă un avantaj incontestabil în viteză de producție de modele și crește semnificativ productivitatea, permițând imprimantelor de serie ZPrinter să satisfacă pe deplin nevoile utilizatorilor.
Foarte des aud de la potențialii utilizatori ZPrinter: ce precizie oferă imprimantele 3D Z Corporation? Noi înșine am fost foarte interesați să obținem răspunsul la această întrebare și am făcut un test simplu: am imprimat un cub cu o latură de 100 mm. Deoarece este ușor de înțeles din principiul funcționării imprimantelor 3D Z Corporation, principala eroare va fi observată de-a lungul axei Z sau, mai simplu, în înălțime, deoarece procesul de lipire a unui model dintr-o masă de strat de pulbere prin stratul implică uscarea adezivului (liant), în urma căruia va apărea contracția verticală. Măsurătorile noastre au dat următorul rezultat: la o înălțime de 100 mm, contracția a fost de 0,15 mm, ceea ce este destul de comparabil cu precizia obținută pe mașinile de turnare prin injecție. Despre acuratețea în planul X-Y, putem spune că este asigurată de mecanica imprimantei 3D în sine și nu depinde atât de mult de contracția pulberii, cât de înălțime.
ZPrinter 250 are un nou sistem unic de reproducere a culorilor. Gama de culori disponibile pentru ZPrinter 450 și 650 a fost, de asemenea, modificată (prezentând acum adevăratul număr de culori) la 180.000 de culori unice pentru ZPrinter 450 și, respectiv, 390.000 de culori unice pentru ZPrinter 650.
Probabil mulți se vor întreba: de ce doar 64 de culori? Răspunsul este suficient de simplu: deoarece această imprimantă 3D este un model entry-level și este destinată în principal creării de modele conceptuale și de prezentare, spațiul de culoare limitat este chiar un avantaj pentru aceste modele.
Principalele caracteristici ale imprimantelor 3D de tip birou de la Z Corporation sunt prezentate în tabel.
Normal 0 false false false RU X-NONE X-NONE MicrosoftInternetExplorer4
Caracteristici |
ZPrinter 150 |
ZPrinter 250 |
ZPrinter 350 |
ZPrinter 450 |
ZPrinter 650 |
| Rezoluție, puncte / inch | 300x450 | 300x450 | 300x450 | 300x450 | 600x540 |
| Dimensiunea minimă a elementului topologic, mm | 0,4 | 0,4 | 0,15 | 0,15 | 0,1 |
| Culoare (numărul de culori unice per piesă) | Culoarea materialului | 64 de culori (culoare combinată de bază) | Culoarea materialului | 180.000 de culori (gamă largă de culori) | 390.000 de culori (număr maxim de culori) |
| Viteza verticală de construire a unui obiect, mm / h | 20 | 20 | 20 | 23 | 28 |
| Volumul camerei de lucru, mm | 236x185x127 | 236x185x127 | 203x254x203 | 203x254x203 | 254x381x203 |
Bazat pe materiale de la Z Corporation și propria noastră experiență
Dmitry Oshkin
E-mail: [email protected]
