Det er mange teknologier ved hjelp av hvilket dette naturlige prinsippet blir realisert; hver har sine egne fordeler og optimale bruksområder. Hovedforskjellen mellom teknologiene er materialet som brukes i modellen, samt hvordan den brukes. 3D-prototypemaskiner har vært i drift i flere tiår og er vellykket brukt på forskjellige felt.
En prototype lages under utformingen av ethvert produkt: med hjelp bestemmer et team av designere, designere og teknologer mulighetene for å produsere en gitt modell. Det er veldig viktig å vite hvordan delen vil se ut etter å ha tatt en beslutning. Modellen kan gjennomgå tjue eller flere iterasjoner før design- og produksjonsteknologien til det endelige produktet er godkjent, og først etter det vil den bli sendt til produksjon. Den største hindringen for prototyping har alltid vært kostnad - vanligvis aldri lav - men med 3D prototyping maskiner er det en mulighet til å redusere kostnadene dramatisk.
3D-prototyping brukes i mange produksjonsindustrier i dag. Hvis vi henvender oss til bil- og luftfartsindustrien, er det i dem at 3D-prototyping er veldig viktig. Den viktigste utfordringen for disse næringene er å redusere tiden til å utvikle et nytt produkt. Som regel trenger bil og flyselskap minst tre til syv år for å bringe en ny modell på markedet. Verktøyet for å nå dette målet er bruken av industrielle CAD-systemer for virtualisering og rask 3D-prototyping. Virtualisering av en 3D-modell på en datamaskin kan føre til mer effektive design, men å ta den endelige avgjørelsen uten en fysisk 3D-modell kan være ekstremt vanskelig.
For første gang oppsto behovet for å lage 3D-modeller (3D-prototyper) direkte fra CAD-filer i industrielle CAD-systemer. Men for andre områder, som GIS, medisin og andre, er det veldig viktig at bruken av 3D-prototyper åpner for nye og ubegrensede muligheter. Dagens 3D-prototypeteknologi gir en mer kostnadseffektiv tilnærming som reduserer både tid og penger betydelig.
Z Corporation og 3D-utskrift
Blant de mest innovative selskapene innen rask 3D-prototyping er Z Corporation, som har produsert kommersielle blekkskriver-3D-skrivere siden 1997 for å øke hastigheten på industriell design og forbedre arbeidseffektiviteten. Enten det er å undersøke en ny dekkbane eller en flerlagssåle for profesjonelle joggesko, et arkitektonisk prosjekt eller modellering av menneskets hjerte - alt dette krever oppretting av fysiske modeller.
Z Corporations 3D-prototypemetode er basert på lag-for-lag-binding av pulveret og reduserer tiden og kostnadene ved å produsere en modell (for en detaljert beskrivelse, se artikkelen "Tredimensjonal prototyping").
Vanligvis koster utstyret for rask 3D-prototyping mer enn en million rubler, og minst en annen million brukes på å trene spesialister til å jobbe med dette utstyret. I motsetning til andre maskiner vil Z Corporation 3D-skrivere koste deg litt over en halv million rubler, og kostnaden for å trene en spesialist er kostnaden for opplæringen på en dag, siden disse skriverne er så enkle å betjene at alle kan bruke den.
Hastighet, lav pris, allsidighet og muligheten til å få farger 3D-modeller - alt dette er unike muligheter som vil være enda viktigere i fremtiden for bransjer der det er viktigere å effektivisere måter å bringe produkter og tjenester på markedet.
Linjen med 3D-skrivere kan grovt deles inn i to hovedtyper.
Universelle 3D-skrivere (Z310 +; Z510)
Skrivere som lar et bredt utvalg av medier brukes i applikasjoner som spenner fra enkel modellering til industriell støping. Disse skriverne støtter kontinuerlig forbedring av arbeidsflyten, samt utvikling av 3D-utskriftsmaterialer for å møte nye markedskrav.
Office 3D-skrivere (Z150; Z250; Z350; Z450; Z650)
Et særegent trekk ved denne kategorien av 3D-skrivere er brukervennligheten og brukervennligheten:
• minimum ferdigheter og opplæring som kreves;
• de fleste operasjoner utføres automatisk;
• automatisk konfigurasjon og diagnostikk;
• automatisert system for lasting og gjenbruk av pulver;
• intuitivt kontrollpanel.
Skrivere fungerer bare med komposittmateriale av høy kvalitet for å lage holdbare og svært nøyaktige 3D-modeller.
Nye modeller
I juni 2010 introduserte Z Corporation kontors 3D-skrivere fra begynnelsen på bare $ 19 920 (mindre enn RUB 600 000), og tilbød på nytt løsninger for å gjøre 3D-prototyping tilgjengelig for de fleste designere, ingeniører, arkitekter og studenter.
ZPrinter 150 (monokrome) og ZPrinter 250 (farge) 3D-skrivere er de mest kompakte, noe som er veldig praktisk i forskjellige situasjoner, for eksempel i klasserom eller på et lite kontor. I motsetning til andre 3D-skrivere av kommersiell karakter, er ZPrinter 150 og ZPrinter 250 ekstremt enkle å bruke og har de laveste produksjonskostnadene per cc av den voksne modellen, noe som sannsynligvis er den avgjørende faktoren når du velger en 3D-prototypemaskin.
For tiden er det omtrent 7 rubler per 1 cm3, som er den laveste kostprisen innen 3D-prototyping. Denne parameteren oppnås ved hjelp av den veldig lag-for-lag-synteseteknologien som brukes i 3D-skrivere av Z Corporation, siden det ikke er noen støttestrukturer, og ubrukt pulver blir gjenbrukt for å bygge påfølgende modeller, noe som gir en nesten avfallfri bruk av materialer.
Prosessen med etterbehandling av dyrkede 3D-modeller er også så tilgjengelig som mulig, siden det i det enkleste tilfellet er vanlig impregnering av modellen med saltvann, som igjen gir en unik mulighet til å bruke Zcorp 3D-skrivere i utdanningsinstitusjoner der det er høye miljøkrav og all bruk av kjemiske stoffer som er skadelige for menneskers helse.
Nye modeller av 3D-skrivere er laget i en ny standardstørrelse og tar svært lite plass, og nærmer seg nesten størrelsen på kopimaskiner.
Det som er veldig viktig og praktisk å betjene - prosessene for å laste plotteren er helt automatiserte, fra installasjon av patroner med et bindemiddel til lasting av pulveret, som
helautomatisert og tillater ikke at et eneste gram pulver våkner, og frarøver dermed rengjøringspersonene.
Naturligvis sørger de nye modellene også for automatisk fjerning og gjenbruk av pulver, til det hele er oppbrukt, eller for neste modell trenger du ikke å tilsette pulver, bare ved å koble en ny beholder med det. Selvfølgelig har skriverne innebygd diagnostikk for mengden forbruksvarer og tilstanden til lag-for-lag-synteseprosessen.
Enkelhet og intuitiv betjening, i tillegg til fraværet av behov for spesiell opplæring, er et annet stort pluss, som gjør at ingeniører eller studenter kan komme i arbeid umiddelbart etter at de har pakket ut 3D-skriveren og enkelt oversetter ideen til virkelighet.
Under konstruksjonen av modellen krever ikke skriveren tilstedeværelse av en operatør; menneskelig inngripen er bare nødvendig på det tidspunktet skriveren startes og er begrenset til noen få minutter. Det er også mulig å fjernstyre skriveren, som lar deg kontrollere alle parametrene for 3D-utskrift av modellen: selv om du ikke har den fysiske evnen til å kontrollere den nåværende tilstanden til skriveren som vises på LCD-skjermen, kan dette gjøres uten å reise deg fra setet ditt - ved hjelp av funksjonene til Zprint-programvaren.
Men sannsynligvis er den største fordelen med Z Corporation 3D-skrivere hastighet! ZPrinter-serien skriver ut fem til ti ganger raskere enn andre tredimensjonale lag-for-lag-synteseteknologier tillater, og muligheten til samtidig å vokse et ubegrenset antall modeller som passer inn i arbeidsvolumet i kammeret gir en unektelig fordel i hastigheten av modellproduksjon og øker produktiviteten betydelig, slik at serieskrivere ZPrinter fullt ut oppfyller brukernes behov.
Svært ofte hører jeg fra potensielle ZPrinter-brukere: hvilken nøyaktighet gir Z Corporation 3D-skrivere? Vi var selv veldig interessert i å få svaret på dette spørsmålet, og vi gjorde en enkel test: Vi trykte en kube med en side på 100 mm. Ettersom det er lett å forstå fra driftsprinsippet til 3D-skrivere Z Corporation, vil hovedfeilen bli observert langs Z-aksen, eller, enklere, i høyden, siden prosessen med å lime en modell fra en masse pulverlag ved laget innebærer tørking av limet (bindemiddel), som et resultat av hvilken vertikal krymping vil vises. Våre målinger ga følgende resultat: I en høyde på 100 mm var svinnet 0,15 mm, noe som er ganske sammenlignbart med nøyaktigheten som oppnås på sprøytestøpemaskiner. Om nøyaktigheten i X-Y-planet kan vi si at den er gitt av mekanikken til selve 3D-skriveren og ikke avhenger like mye av krympingen av pulveret som i høyden.
ZPrinter 250 har et unikt nytt fargeproduserbarhetssystem. Utvalget av tilgjengelige farger for ZPrinter 450 og 650 er også endret (viser nå ekte fargetall) til 180 000 unike farger for henholdsvis ZPrinter 450 og 390 000 unike farger for ZPrinter 650.
Sannsynligvis vil mange spørre: hvorfor bare 64 farger? Svaret er enkelt nok: siden denne 3D-skriveren er en inngangsmodell og hovedsakelig er ment for å lage konsept- og presentasjonsmodeller, er det begrensede fargerommet til og med en velsignelse for slike modeller.
Hovedkarakteristikkene for 3D-skrivere på kontoret fra Z Corporation er vist i tabellen.
Normal 0 falske falske falske RU X-INGEN X-INGEN MicrosoftInternetExplorer4
Kjennetegn |
ZPrinter 150 |
ZPrinter 250 |
ZPrinter 350 |
ZPrinter 450 |
ZPrinter 650 |
| Oppløsning, prikker / tomme | 300x450 | 300x450 | 300x450 | 300x450 | 600x540 |
| Minimumstørrelsen på det topologiske elementet, mm | 0,4 | 0,4 | 0,15 | 0,15 | 0,1 |
| Farge (antall unike farger per del) | Materiell farge | 64 farger (grunnkombinasjonsfarge) | Materiell farge | 180 000 farger (bredt fargespekter) | 390 000 farger (maksimalt antall farger) |
| Vertikal hastighet for å bygge et objekt, mm / t | 20 | 20 | 20 | 23 | 28 |
| Arbeidskammervolum, mm | 236x185x127 | 236x185x127 | 203x254x203 | 203x254x203 | 254x381x203 |
Basert på materialer fra Z Corporation og vår egen erfaring
Dmitry Oshkin
E-post: [email protected]
