Това възможно, това е възможно.
Мао Цзедун

Съвсем наскоро, в процеса на създаване на прототипи на продукта е изключително дълъг - до няколко седмици или дори месеци, но напредъкът не е отменен, а сега и бързо създаване на прототипи, или технология 3D-печат, който ви позволява бързо да създадете модели на практически всеки обект. Такова нещо като цифров прототип, получена чрез проектиране на 3D-модели в най-различни системи за автоматизирано проектиране, сега много малко хора са изненадани е.

Общият принцип на тези устройства - изграждане на модел на слоеве. Получава се от модела на 3D-CAD е разделена цифров софтуер на тънки слоеве, и се изпраща към принтера. Printer конструира или, както се казва, расте модел слой по слой, докато тя ще бъде напълно завършен. По този начин, от технологична гледна точка, различни RP-системи се различават главно в метода за изграждане на плосък слой, използвания материал и, разбира се, отделните дебелина на слоя.

Смята се, че се използва цялата RP-система в един или друг начин добавка техника синтез - моделът се получава чрез добавяне на отделните слоеве заедно. От тази гледна точка обработка изваждащото технология, тъй като в нея до получаване на крайния продукт, заготовката се отделя от излишния материал. От това следва, едно от основните предимства на системи за бързо прототипиране - възможност за изграждане на модели с напълно произволна геометрия. Ние може да се раздели на слоеве модел абсолютно всякаква форма, и, за разлика от обработка времето и разходите за производство се определя само от размера на модела, не геометрията (фиг. 1).

принтери Objet фирмата са идеални за проверка на проектирането и дизайна на продукта. Благодарение на 16 микрона дебелина, прототипи възможно най-близо до модела на компютъра, което позволява да се оцени реално предвижданото продукт. Равен, с висока точност (до няколко микрона), възможно най-ниската дебелината на елементите бързо и лесно да получите идеалните прототипи на бъдещи продукти.

триизмерна технология за печат

Представете си, че са се развили на триизмерен модел на нов продукт, като например дистанционно управление телевизия. За да го възпроизвежда, преди да се изисква да прехвърли чертежите от CAD-системи технолози, а след това се подготвят за него или друга форма щракне - само тогава ще бъде в състояние да създаде първия прототип на конзолата. Благодарение на модерната технология 3D-прототипи, днес е достатъчно, за да се създаде модел, който да се превърнат в желания формат, а след това да изпрати отпечатъка, и след няколко часа ще получите готов прототип (фиг. 2). Принтерът Objet използва две основни технологии, разработени от компанията - това е PolyJet и PolyJet Matrix. Нека разгледаме всеки един от тези технологии по-подробно.

Патентована технология компания Objet PolyJet - това bezlazernoe култивиране модел в слоя на акриловата фотополимер лечимо чрез ултравиолетова (Фигура 3.). Тази технология се базира на най-новите световни достижения в областта на прецизната механика, електроника, химия фотополимери и софтуер в 3D. Отличителна черта на технологията - изграждане на модел на свръхтънки слоеве с дебелина от 16 микрона. В процеса на конструиране на един слой от течен фотополимер се прилага към печатащата глава единица и незабавно лекува UV-светлина лампа. След това моделът на тавата се намалява от 16 микрона и се прилага следващия слой. За невалидни на принтера пълнене използва спомагателен материал подкрепа, който се отстранява лесно след отпечатването вода.

Носители за печат се подава в запечатани касети, което не е трудно заместване в сравнение с конвенционалния принтера. Самата принтерът е свързан с редовен компютърна мрежа, за да се подготви тавата за печат и да го изпратите на софтуерът за печат е използван Objet Студио с интуитивен потребителски интерфейс.

PolyJet Matrix технология е развитие на базисната технология PolyJet. Уникалността му се състои в това, че той позволява на принтера да използва два основни материали за отглеждане на модели (фиг. 4). Прилагането на тази технология последната принтера Connex 500 (фиг. 5) може да бъде не само по едно и също време, за да отпечатате модел от различни материали в различни части от него, но също така и в движение, за да получите нови материали пряко в процеса на печат. Digital Материал Материал система позволява дизайнер, за да изберете различни материали модел възли с различни механични свойства, като твърдост и сила. Тези материали се получават чрез комбинация на две база, които са в касетата на принтера. По време на печат, принтерът конструкти пространствената решетка на две основни материали в модел на екрана, която позволява да се получат смеси с желаните свойства. В момента Connex 500 е единственото решение в света в областта на 3D-печат, което позволява използване на единен модел на няколко материала едновременно. Objet Фирма заслужено получи за този принтер няколко престижни награди за техническо съвършенство.

Ако отидете на технологията на апарата на въпросите на дневния си работа, тогава възниква въпросът - какво мащаб самото оборудване, независимо дали е необходима отделна стая и персонала за него? В тази връзка, компанията Objet линия на 3D-принтери са много доволни от възможностите, които предлага. Първо, самите устройства в размер в сравнение с обичайната бюрото, камера изграждането на триизмерен модел на изолиран, което означава, че от устройството не идва вредни лъчения, запечатана касета с материала също са в рамките на системата - всичко това дава възможност за използване на 3D-принтер в типична офис среда, без да предоставя допълнителни съоръжения. Операторът изпраща модел печат, сменяте касетата с материала, ако е необходимо, извадете готовия модел. По време на печат, се изисква намесата на оператор, принтерът може да работи през нощта, в почивните и празничните дни. Самият процес на изпращане на печата е толкова просто, че може да се справи с всеки служител, например, дизайнерът, който е създал модела в 3D-CAD. Принтерът е съвместим с всички 3D-CAD системи в машиностроенето.

Спектърът на приложение на Objet на 3D-принтери е доста широк, вариращи от медицина (трансплантация и протези, стоматология, лицево-челюстна хирургия (фиг. 6)), проектиране, разработка, опаковки, архитектура, инженерство и завършва с бижута производство (фиг. 7). Ако говорим за машиностроенето, могат да бъдат идентифицирани следните тенденции.

Визуализацията или концептуално моделиране

Това е една от най-често срещаните начини за използване на който и да е триизмерен принтер. Възможността за бързо и лесно да се премине от един модел в 3D-CAD прототип, който може да се проведе в ръцете, това е трудно да се надценяват. Поради PolyJet технология можете да получите модел с отлично качество на повърхностните и отличен трансфер на малки части (фиг. 8). В принтери Objet възможно да се използват различни материали, като се започне от прозрачна смола и полипропилен, включително матови твърди материали с различни цветове, и завършва с еластични материали с висок коефициент на деформация до скъсване. Готови прототипи лесно да бъдат залепени, боядисани в различни цветове, могат да бъдат покрити с тънък слой от никел или хром галванични техники или разпрашване във вакуум. Прозрачният материал може да бъде боядисана в насипно състояние. Всичко това позволява бързо прототип, който няма да се различава от крайния продукт, не само на външен вид, но също така и на пипане. Тези възможности на 3D-принтери са широко използвани за подготовката на демонстрационни проби за клиенти и проявяващи търговски изложения.

Проверете колекция

Благодарение на отличното качество на строителството на модели и висока точност на прототипи, отглеждани на 3D-принтер Objet, много удобно да се използва за проверка на събирането на нови продукти (фиг. 9). Цифров модел на компютъра се изпраща директно към принтера, човешкия фактор в производството на прототипи се намалява до нула. След получаване на няколко часа по-късно готов модел, дизайнерът може да бъде сигурен, ако има грешки се откриват грешки, които са се промъкнали в дизайна, а не по време на производството прототип.

функционално тестване

Това изпитване на прототипи, при същите условия, при които да работят на крайния продукт. Всяка компания поставя различни цели за тестване, така че се подчертаят някои общи точки много трудно. В нашия опит, прототипи отглеждани на Objet принтери успешно изследвани с различни течности за изследване на хидродинамичните характеристики, се продухва в аеродинамичен тунел, и освен това, се отглеждат прототипи комплекс антени, които са покрити с метал, и след това се измерват техните характеристики и т.н. Това е много важна област на използване на прототипи, която се превръща все по-популярни.

Разбира се, обхватът на Objet 3D-принтера не се ограничава до горните посоки. Какво става, ако имаме нужда от прототип или малка серия от експериментални проби за изпитване, изработени от метал или трайна термопластична? В този случай, ние ще Ви помогнем свързаните с тях технологии, които разширяват обхвата на Objet 3D-принтери.

Кастинг силикон

През последните години тази технология набира популярност. Ако имате нужда от малка серия от отливки от пластмаси често произвежда метални форми не е печеливша, да не говорим за факта, че тя обикновено отнема дълго време. В този случай, той направи прототип на 3D-принтер. На този прототип силиконова матрица се отстранява с използване на пространствено стабилни прозрачни двукомпонентни силикони. След получаване на пълна форма в нея под вакуум до получаване на полиуретанова смола отливки. Понастоящем на пазара се представя с много широк спектър от двукомпонентна полиуретанова смола, механични, физически и термични свойства, които позволяват производството на отливки, не по-лоши в термопластични свойства. Висококачествени отливки обезгазяване под вакуум предвидени двата формата, както е произведен и отливки. Предимството на тази технология е скоростта и разумни разходи на продукцията и самите получаване на отливки. Ограничаващ фактор тук е силата на силиконовото леярската форма, която обикновено трае 10-20 отливки. Тази технология е много важно за високо качество на повърхността на майстор модел, така Objet 3D-принтери на тяхното качество прототипи са напълно подходящи (фиг. 10).

Инжектиране на ниско налягане (RIM)

Сравнително нова технология, която се използва за производство на отливки от пластмаса. В този случай, 3D-принтера произведени не главния модел и формата, която след това се пълни двукомпонентна полиуретанова смола, в който времето за втвърдяване е една до две минути. Поради краткото време на втвърдяване дегазация не се използва. Голямо предимство на тази технология е възможността за използване на една форма за почти неограничен брой отливки. Това дава възможност да се използва тази технология в пропастта, която възниква между отливката на силикон и използването на машини за шприцоване, което е, в ситуация, в която трябва да получите десетки или дори стотици отливки.

Металолеене Wax

Класическа технология за производство на висококачествени отливки за качество на метал. В програмата са включени 3D-CAD дизайнер развива мухъл на продукта. Тогава тя отглежда на 3D-принтер. Тази форма се използва за производство на восъчни модели - точни копия на крайния продукт от восък леене (Фигура 11). Тези листове са използвани за създаване на керамична матрица - обикновено те ще във втулка, която е няколко пъти потапят в течен керамичен смес и се поръсва пясък за изграждане на формата. Формулировката се поставя вътре в шаблон в пещ, където формата на окончателното сушене, восък леене топи и потоци от формата. Крайният керамичен матрицата се запълва с метал, отливката се охлажда, след това се разделят и образуване на крайния продукт се извлича. След това, на леяци се отстраняват и продуктът се полират, ако е необходимо.

Кастинг в земята

Друг класически техники за производство на метални отливки. В сравнение с леене восък в този случай точността не е толкова висока, но е възможно не само леене цветни метали с точка на топене 600- 800 ° С, но стомана с точка на топене над 1000 ° С температура. При използване Objet 3D-принтер се отглежда майстор модел на продукта и листовките ги формова пясък форма, която след това се налива метал (фиг. 12). Магистър модел, отглеждани на принтера е покрита с мастило за повишаване на устойчивостта на надраскване, тя може да се използва модел за формоване до сто пъти.

Разбира се, в една статия не може да обхване всички аспекти на употребата на Objet 3D-принтери. Ето защо, по-нататък ние бихме искали да отговори на някои въпроси, които могат да възникнат от читателите.

Възможно ли е, например, да се направи Objet пластмасови прозорци 3D-принтер?

Технологиите, използвани в RP-системи като цяло, и на 3D-принтери Objet в частност, не са предназначени за масово производство. Технически, принтерът може действително да расте нещо, което се поставя в своята работната камера, както и че не се вписва може да се отглежда в някои части и след това сглобени. Но това не е икономически изгодно, производството на класически серийно производство технология, по-оправдано. 3D-принтер е полезно за производството на прототипи и малки серии или единствена продукт, тъй като не изисква предварително производство за него.

Оказва се, че това е просто една красива играчка, която се използва абсолютно безполезен?

Не! Това се потвърждава от опита на водещи западни фирми, заемащи ръководни длъжности в индустрии като автомобилостроенето, космонавтиката, производството на електроника, потребителски продукти, отбранителната промишленост. При разработването на нови продукти, те са широко използвани RP-технология. По време на своето съществуване, фирмата е предоставила Objet клиенти по цял свят с повече от 1500 единици.

Има ли някакъв опит от експлоатация на тези съоръжения в Русия?

Разбира се, но по обективни причини да имат 3D-принтери Русия доскоро са били много по-рядко, отколкото в чужбина. През последните години интересът на руски компании до такава технология е нараснал значително. Ние със сигурност ще се посвети отделна история статия за успешно прилагане на 3D-принтери в Русия и в чужбина.

Каква е икономическата смисъла на използването на такова оборудване?

Има четири основни групи причини, които компаниите използват Objet на 3D-принтери струват ефективни:

• намалено време за разработване на нови продукти;
• намаляване на броя на грешките, които са останали в продукта след това пускането в серия;
• подобряване на качеството на разработването на нови продукти;
• запазване на пълна конфиденциалност на новите развития да пусне продукта в серията.

Какво е колекцията проверка на прототипи, всъщност почти всички съвременни 3D-CAD има проверка функция за събиране на компютърна 3D-модел?

В идеалния случай, това е така. Но в реалния живот, като правило, всичко е по-сложно. Някои компоненти на новите продукти могат да бъдат предназначени не само в различни отдели и в различни 3D-CAD системи, но също така и в други предприятия. При някои компоненти не могат да съществуват на 3D-модели. Прототипи отглеждат Objet на 3D-принтер, перфектно се събират не само помежду си, но и с части, произведени по традиционни технологии.

Имаме страхотен продукт. Означава ли това, че не се използва Objet с нас?

Разбира се, че не! Като правило, големи продукти се състоят от стотици или хиляди по-малки единици. Например, никой орган самолет произвежда изцяло 3D-принтера, но отделните елементи - много често (Фигура 13).

В заключение, искам да дам думи на Аристотел:

"Хубаво е навсякъде, зависи от следните две условия: 1) правото на създаване на крайната цел на всички видове дейности; 2) намиране на съответните средства, което води до крайната цел. "

Днес, като под ръка такива усъвършенствани инструменти, то е възможно да се определи най-фантастичните цели и да се създаде най-сложните прототипи. И това ще помогне на високотехнологични Objet 3D-принтери.