Ir daudz tehnoloģiju, ar kuru palīdzību tiek realizēts šis dabiskais princips, katrai no tām ir savas priekšrocības un optimālās pielietošanas jomas. Galvenā atšķirība starp tehnoloģijām ir modelī izmantotais materiāls, kā arī tas, kā tas tiek piemērots. 3D prototipu veidošanas mašīnas darbojas jau vairākus gadu desmitus un tiek veiksmīgi izmantotas dažādās jomās.
Jebkura produkta dizaina laikā tiek izgatavots prototips: ar tā palīdzību dizaineru, dizaineru un tehnologu komanda nosaka konkrētā modeļa izgatavošanas iespējas. Ir ļoti svarīgi zināt, kāda būs daļa pēc lēmuma pieņemšanas. Pirms galaprodukta dizaina un ražošanas tehnoloģijas apstiprināšanas modelis var iziet cauri divdesmit vai vairāk atkārtojumiem, un tikai pēc tam tas tiks nosūtīts ražošanai. Lielākais šķērslis prototipu veidošanā vienmēr ir bijis izmaksas - parasti nekad tās nav zemas, taču, izmantojot 3D prototipu veidošanas mašīnas, ir iespēja dramatiski samazināt izmaksas.
3D prototipēšana mūsdienās tiek izmantota daudzās ražošanas nozarēs. Ja mēs pievērsīsimies automobiļu un aviācijas nozarei, tad tieši tajās 3D prototipu veidošana ir ļoti svarīga. Vissvarīgākais izaicinājums šīm nozarēm ir samazināt jauna produkta izstrādes laiku. Parasti jauna modeļa laišanai tirgū automobiļiem un aviokompānijām nepieciešami vismaz trīs līdz septiņi gadi. Instruments šī mērķa sasniegšanai ir rūpniecisko CAD sistēmu izmantošana virtualizācijai un ātrai 3D prototipu veidošanai. 3D modeļa virtualizēšana datorā var radīt efektīvāku dizainu, taču galīgā lēmuma pieņemšana bez fiziska 3D modeļa var būt ārkārtīgi sarežģīta.
Pirmo reizi nepieciešamība izveidot 3D modeļus (3D prototipus) tieši no CAD failiem radās rūpnieciskajās CAD sistēmās. Bet citām jomām, piemēram, ĢIS, medicīnai un citām, ir ļoti svarīgi, lai 3D prototipu izmantošana pavērtu jaunas un neierobežotas iespējas. Mūsdienu 3D prototipu veidošanas tehnoloģijas nodrošina rentablāku pieeju, kas ievērojami samazina gan laiku, gan naudu.
Z Corporation un 3D druka
Starp novatoriskākajiem uzņēmumiem 3D ātrās prototipēšanas jomā ir Z Corporation, kas kopš 1997. gada ražo komerciālos tintes 3D printerus, lai palīdzētu paātrināt rūpniecisko dizainu un uzlabot darba efektivitāti. Neatkarīgi no tā, vai tiek pētīts jauns riepu protektors vai daudzslāņu zole profesionāliem sporta apaviem, arhitektūras projekts vai cilvēka sirds modelēšana - tas viss prasa fizisku modeļu izveidi.
Z Corporation 3D prototipēšanas metode ir balstīta uz pulvera savienošanu pa slāni un samazina viena modeļa izgatavošanas laiku un izmaksas (detalizētu aprakstu skatiet rakstā "Trīsdimensiju prototipēšana").
Parasti ātrai 3D prototipēšanai paredzētā aprīkojuma izmaksas pārsniedz vienu miljonu rubļu, un vismaz vēl miljons tiek iztērēti speciālistu apmācībai, lai strādātu ar šo aprīkojumu. Atšķirībā no citām mašīnām, Z Corporation 3D printeri jums izmaksās nedaudz vairāk par pusmiljonu rubļu, un speciālista apmācības izmaksas ir viņa apmācības izmaksas vienā dienā, jo šie printeri ir tik vienkārši lietojami, ka ikviens to var izmantot.
Ātrums, zemas izmaksas, daudzpusība un spēja iegūt krāsainus 3D modeļus - visas šīs ir unikālas iespējas, kas nākotnē būs vēl svarīgākas nozarēm, kurās ir svarīgi efektīvāki produktu un pakalpojumu laišanas tirgū veidi.
3D printeru līniju var aptuveni sadalīt divos galvenajos veidos.
Universāli 3D printeri (Z310 +; Z510)
Printeri, kas ļauj izmantot dažādus apdrukājamos materiālus, sākot no vienkāršas modelēšanas līdz rūpnieciskai formēšanai. Šie printeri atbalsta nepārtrauktu darbplūsmas uzlabošanu, kā arī 3D drukas materiālu izstrādi, lai apmierinātu jaunās tirgus prasības.
Biroja 3D printeri (Z150; Z250; Z350; Z450; Z650)
Šīs 3D printeru kategorijas atšķirīgā iezīme ir ērtības un lietošanas ērtums:
• nepieciešamās prasmes un apmācība;
• lielākā daļa operāciju tiek veiktas automātiski;
• automātiska konfigurēšana un diagnostika;
• automatizēta pulvera iekraušanas un atkārtotas izmantošanas sistēma;
• intuitīvs vadības panelis.
Printeri strādā tikai ar augstas kvalitātes kompozītmateriālu, lai izveidotu izturīgus un ļoti precīzus 3D modeļus.
Jauni modeļi
2010. gada jūnijā Z Corporation ieviesa sākuma līmeņa biroja 3D printerus, sākot no tikai 19 920 ASV dolāriem (mazāk nekā 600 000 RUB), atkārtoti piedāvājot risinājumus, kā padarīt 3D prototipus pieejamus lielākajai daļai dizaineru, inženieru, arhitektu un studentu.
ZPrinter 150 (vienkrāsains) un ZPrinter 250 (krāsains) 3D printeris ir viskompaktākais, kas ir ļoti ērti dažādās situācijās, piemēram, klasēs vai nelielā birojā. Atšķirībā no citiem komerciāliem 3D printeriem, ZPrinter 150 un ZPrinter 250 ir ārkārtīgi ērti lietojami, un tiem ir viszemākās ražošanas izmaksas par audzētā modeļa cc, kas, iespējams, ir noteicošais faktors, izvēloties 3D prototipēšanas mašīnu.
Pašlaik tas ir aptuveni 7 rubļi par 1 cm3, kas ir zemākā pašizmaksa 3D prototipēšanas jomā. Šis parametrs tiek sasniegts ar ļoti slāņa slāņa sintēzes tehnoloģiju, ko Z Corporation izmanto 3D printeros, jo nav atbalsta struktūru, un neizmantoto pulveri atkārtoti izmanto nākamo modeļu veidošanai, kas ļauj gandrīz bez atkritumiem izmantot materiālus.
Pieaugušo 3D modeļu pēcapstrādes process ir arī pēc iespējas pieejams, jo vienkāršākajā gadījumā tā ir modeļa parastā piesūcināšana ar sālsūdeni, kas savukārt dod unikālu iespēju izmantot Zcorp 3D printerus izglītības iestādēs, kur pastāv augstas vides prasības un jebkāda veida ķīmisko vielu izmantošana, kas kaitē cilvēka veselībai.
Jauni 3D printeru modeļi tiek izgatavoti jaunā standarta izmērā un aizņem ļoti maz vietas, gandrīz tuvojoties biroja kopētāju izmēram.
Kas ir ļoti svarīgi un ērti darbībai - plotera iekraušanas procesi ir pilnībā automatizēti, sākot no kasetņu uzstādīšanas ar saistvielu līdz pulvera ielādēšanai, kas
pilnībā automatizēta un neļauj pamost nevienu gramu pulvera, tādējādi liedzot tīrītājiem darbu.
Protams, jaunie modeļi paredz arī pulvera automātisku noņemšanu un atkārtotu izmantošanu, līdz tas viss tiek iztērēts vai nākamajam modelim pulveris nav jāpievieno, vienkārši savienojot ar to jaunu trauku. Protams, printeros ir iebūvēta palīgmateriālu daudzuma un slāņa slāņa sintēzes procesa stāvokļa diagnostika.
Vienkāršība un intuitīva darbība, kā arī īpašas apmācības nepieciešamības neesamība ir vēl viens liels pluss, kas ļauj inženierim vai studentam uzreiz pēc 3D printera izpakošanas ķerties pie darba un viegli pārvērst savu ideju realitātē.
Modeļa izgatavošanas laikā printerim nav nepieciešama operatora klātbūtne; cilvēka iejaukšanās ir nepieciešama tikai printera iedarbināšanas posmā un ir ierobežota līdz dažām minūtēm. Ir iespējams arī attālināti vadīt printeri, kas ļauj kontrolēt visus modeļa 3D drukāšanas parametrus: pat ja jums nav fizisku iespēju kontrolēt printera pašreizējo stāvokli, kas tiek parādīts tā LCD displejā, tas var dariet, neceļoties no savas vietas - izmantojot programmatūras Zprint iespējas.
Bet, iespējams, galvenā Z Corporation 3D printeru priekšrocība ir ātrums! ZPrinter sērija izdrukā piecas līdz desmit reizes ātrāk, nekā pieļauj citas trīsdimensiju slāņa slāņa sintēzes tehnoloģijas, un spēja vienlaikus izaudzēt neierobežotu skaitu modeļu, kas iekļaujas kameras darba tilpumā, nenoliedzami dod priekšrocības ātrumā modeļa ražošanas un ievērojami palielina produktivitāti, ļaujot sērijveida printeriem ZPrinter pilnībā apmierināt lietotāju vajadzības.
Ļoti bieži es dzirdu no potenciālajiem ZPrinter lietotājiem: kādu precizitāti nodrošina Z Corporation 3D printeri? Mūs pašus ļoti ieinteresēja saņemt atbildi uz šo jautājumu, un mēs veicām vienkāršu testu: mēs izdrukājām kubu ar 100 mm malu. Tā kā to ir viegli saprast no 3D printeru Z Corporation darbības principa, galvenā kļūda tiks novērota gar Z asi vai, vienkāršāk sakot, augstumā, jo modeļa līmēšanas process no pulvera slāņa masas slānis nozīmē līmes (saistvielas) žāvēšanu, kā rezultātā parādīsies vertikāla saraušanās. Mūsu mērījumi deva šādu rezultātu: 100 mm augstumā saraušanās bija 0,15 mm, kas ir diezgan salīdzināma ar precizitāti, kas iegūta ar iesmidzināšanas formēšanas mašīnām. Par precizitāti X-Y plaknē mēs varam teikt, ka to nodrošina paša 3D printera mehānika un tā nav atkarīga tik daudz no pulvera saraušanās kā augstumā.
ZPrinter 250 ir unikāla jauna krāsu atveidojamības sistēma. Arī ZPrinter 450 un 650 pieejamo krāsu diapazons ir mainīts (tagad parādot patieso krāsu skaitu) uz attiecīgi 180 000 unikālo krāsu ZPrinter 450 un 390 000 unikālo krāsu ZPrinter 650.
Droši vien daudzi jautās: kāpēc tikai 64 krāsas? Atbilde ir pietiekami vienkārša: tā kā šis 3D printeris ir sākuma līmeņa modelis un galvenokārt paredzēts koncepcijas un prezentācijas modeļu radīšanai, ierobežotā krāsu telpa šādiem modeļiem ir pat noderīga.
Galvenie biroja tipa 3D printeru no Z Corporation raksturlielumi ir parādīti tabulā.
Normāls 0 nepatiesa nepatiesa nepatiesa RU X-NAV X-NAV MicrosoftInternetExplorer4
Raksturlielumi |
ZPrinter 150 |
ZPrinter 250 |
ZPrinter 350 |
ZPrinter 450 |
ZPrinter 650 |
| Izšķirtspēja, punkti / collā | 300x450 | 300x450 | 300x450 | 300x450 | 600x540 |
| Minimālais topoloģiskā elementa izmērs, mm | 0,4 | 0,4 | 0,15 | 0,15 | 0,1 |
| Krāsa (unikālo krāsu skaits vienā daļā) | Materiāla krāsa | 64 krāsas (bāzes kombinētā krāsa) | Materiāla krāsa | 180 000 krāsu (plaša krāsu gamma) | 390 000 krāsas (maksimālais krāsu skaits) |
| Objekta celtniecības vertikālais ātrums, mm / h | 20 | 20 | 20 | 23 | 28 |
| Darba kameras tilpums, mm | 236x185x127 | 236x185x127 | 203x254x203 | 203x254x203 | 254x381x203 |
Balstīts uz Z Corporation materiāliem un mūsu pašu pieredzi
Dmitrijs Oškins
E-pasts: [email protected]
