Puno je tehnologija uz pomoć kojih se ostvaruje ovaj prirodni princip, a svaka ima svoje prednosti i optimalna područja primjene. Glavna razlika između tehnologija je materijal koji se koristi u modelu, kao i način njegove primjene. Strojevi za izradu 3D prototipova rade već nekoliko desetljeća i uspješno se koriste u raznim poljima.
Prototip se izrađuje tijekom dizajna bilo kojeg proizvoda: uz njegovu pomoć, tim dizajnera, dizajnera i tehnologa određuje mogućnosti proizvodnje određenog modela. Vrlo je važno znati kako će dio izgledati nakon donošenja odluke. Model može proći dvadeset i više ponavljanja prije nego što se odobri tehnologija dizajna i proizvodnje konačnog proizvoda, a tek nakon toga će se poslati u proizvodnju. Najveća prepreka prototipiranju uvijek su bili troškovi - obično nikad niski - ali s 3D strojevima za izradu prototipova postoji mogućnost dramatičnog smanjenja troškova.
3D prototipi danas se koriste u mnogim proizvodnim industrijama. Ako se okrenemo automobilskoj i zrakoplovnoj industriji, tada je u njima 3D prototipiranje vrlo važno. Najvažniji izazov za ove industrije je smanjiti vrijeme za razvoj novog proizvoda. U pravilu, automobilima i zrakoplovnim kompanijama trebaju najmanje tri do sedam godina kako bi izbacili novi model na tržište. Alat za postizanje ovog cilja je uporaba industrijskih CAD sustava za virtualizaciju i brzo 3D prototipiranje. Virtuelizacija 3D modela na računalu može dovesti do učinkovitijih dizajna, ali donošenje konačne odluke bez fizičkog 3D modela može biti izuzetno teško.
Po prvi put se u industrijskim CAD sustavima pojavila potreba za izradom 3D modela (3D prototipova) izravno iz CAD datoteka. Ali za druga područja, poput GIS-a, medicine i drugih, vrlo je važno da upotreba 3D prototipa otvara nove i neograničene mogućnosti. Današnje tehnologije 3D prototipiranja nude isplativiji pristup koji značajno smanjuje i vrijeme i novac.
Z Corporation i 3D tisak
Među najinovativnijim tvrtkama u 3D brzom prototipiranju je Z Corporation, koja od 1997. proizvodi komercijalne inkjet 3D printere kako bi ubrzala industrijski dizajn i poboljšala učinkovitost rada. Bilo da se radi o istraživanju novog profila gume ili višeslojnom potplatu za profesionalne tenisice, arhitektonskom projektu ili modeliranju ljudskog srca - sve to zahtijeva stvaranje fizičkih modela.
3D metoda izrade prototipa tvrtke Z Corporation temelji se na slojevitom vezivanju praha i smanjuje vrijeme i troškove izrade jednog modela (detaljan opis potražite u članku "Trodimenzionalno izrađivanje prototipa").
Obično troškovi opreme za brzo 3D prototipiranje prelaze milijun rubalja, a najmanje još milijun troši se na osposobljavanje stručnjaka za rad na ovoj opremi. Za razliku od ostalih strojeva, 3D pisači Z Corporation koštat će vas nešto više od pola milijuna rubalja, a trošak obuke stručnjaka trošak je njegovog treninga u jednom danu, budući da je tim pisačima toliko jednostavno upravljati da ih svatko može koristiti.
Brzina, niska cijena, svestranost i mogućnost dobivanja 3D modela u boji - sve su to jedinstvene mogućnosti koje će u budućnosti biti još važnije za industrije u kojima su važniji učinkovitiji načini izlaska proizvoda i usluga na tržište.
Liniju 3D printera možemo grubo podijeliti u dvije glavne vrste.
Univerzalni 3D pisači (Z310 +; Z510)
Pisači koji omogućuju upotrebu širokog spektra medija u aplikacijama, od jednostavnog modeliranja do industrijskog oblikovanja. Ovi pisači podržavaju kontinuirano poboljšanje tijeka rada, kao i razvoj materijala za 3D ispis koji udovoljavaju novim zahtjevima tržišta.
Uredski 3D pisači (Z150; Z250; Z350; Z450; Z650)
Karakteristična značajka ove kategorije 3D printera je praktičnost i jednostavnost upotrebe:
• minimalne vještine i potrebna obuka;
• većina operacija izvodi se automatski;
• automatska konfiguracija i dijagnostika;
• automatizirani sustav za utovar i ponovnu upotrebu praha;
• intuitivna upravljačka ploča.
Pisači rade samo s visokokvalitetnim kompozitnim materijalom kako bi stvorili izdržljive i vrlo precizne 3D modele.
Novi modeli
U lipnju 2010. tvrtka Z Corporation predstavila je uredske 3D printere početne razine od samo 19.920 USD (manje od 600.000 RUB), ponovno nudeći rješenja kako bi 3D prototipi bili dostupni većini dizajnera, inženjera, arhitekata i studenata.
3D printeri ZPrinter 150 (jednobojni) i ZPrinter 250 (kolorni) su najkompaktniji, što je vrlo povoljno u raznim situacijama, na primjer, u učionicama ili u malom uredu. Za razliku od drugih komercijalnih 3D printera, ZPrinter 150 i ZPrinter 250 izuzetno su jednostavni za upotrebu i imaju najniže troškove proizvodnje po kubiku uzgojenog modela, što je vjerojatno odlučujući faktor pri odabiru 3D stroja za izradu prototipova.
Trenutno je to oko 7 rubalja po 1 cm3, što je najniža cijena u području 3D prototipiranja. Ovaj se parametar postiže vrlo slojevitom tehnologijom sinteze koja se koristi u 3D printerima tvrtke Z Corporation, budući da nema potpornih struktura, a neiskorišteni se prah ponovno koristi za izradu sljedećih modela, čime se postiže gotovo beskorisna upotreba materijala.
Proces naknadne obrade uzgojenih 3D modela također je što pristupačniji, jer je u najjednostavnijem slučaju to uobičajena impregnacija modela slanom vodom, što zauzvrat daje jedinstvenu priliku za upotrebu Zcorp 3D printera u obrazovnim institucijama gdje postoje visoki ekološki zahtjevi i svaka uporaba kemijskih tvari štetnih za ljudsko zdravlje.
Novi modeli 3D printera izrađeni su u novoj standardnoj veličini i zauzimaju vrlo malo prostora, gotovo se približavajući veličini uredskih kopirnih strojeva.
Ono što je vrlo važno i prikladno za rad - postupci punjenja crtača potpuno su automatizirani, počevši od ugradnje uložaka s vezivom do punjenja praha, koji
potpuno automatiziran i ne dopušta da se probudi niti jedan gram praha, uskraćujući time čišćenje.
Prirodno, novi modeli također omogućuju automatsko uklanjanje i ponovnu upotrebu praha, dok se sve ne potroši ili za sljedeći model ne trebate dodavati prah, jednostavno spajanjem nove posude s njim. Naravno, pisači imaju ugrađenu dijagnostiku za količinu potrošnog materijala i stanje procesa slojevite sinteze.
Jednostavnost i intuitivno rukovanje, kao i odsutnost potrebe za posebnim treningom, još je jedan veliki plus, koji inženjeru ili studentu omogućuje da krene na posao odmah nakon raspakiranja 3D printera i lako prevede svoju ideju u stvarnost.
Tijekom izrade modela, pisač ne zahtijeva prisustvo operatera; ljudska je intervencija potrebna samo u fazi pokretanja pisača i ograničena je na nekoliko minuta. Također je moguće daljinski upravljati pisačem, što vam omogućuje kontrolu svih parametara 3D ispisa modela: čak i ako nemate fizičku sposobnost upravljanja trenutnim stanjem pisača prikazanog na njegovom LCD zaslonu, to može obavite bez ustajanja sa sjedala - koristeći mogućnosti softvera Zprint.
No, vjerojatno je glavna prednost 3D pisača Z Corporation brzina! ZPrinter serija ispisuje pet do deset puta brže nego što to dopuštaju druge trodimenzionalne tehnologije sinteze slojeva po slojevima, a mogućnost istodobnog uzgoja neograničenog broja modela koji se uklapaju u radni volumen komore daje neporecivu prednost u brzini proizvodnje modela i značajno povećava produktivnost, omogućavajući serijskim pisačima ZPrinter da u potpunosti zadovolje potrebe korisnika.
Vrlo često čujem od potencijalnih korisnika ZPrintera: kakvu točnost pružaju Z Corporation 3D pisači? I sami smo bili vrlo zainteresirani za odgovor na ovo pitanje i napravili smo jednostavan test: ispisali smo kocku sa stranicom od 100 mm. Kao što je lako razumljivo iz principa rada 3D printera Z Corporation, glavna pogreška uočit će se duž Z osi, ili, jednostavnije, u visini, budući da postupak lijepljenja modela iz mase sloja praha sloj podrazumijeva sušenje ljepila (veziva), što će rezultirati vertikalnim skupljanjem. Naša su mjerenja dala sljedeći rezultat: na visini od 100 mm, skupljanje je iznosilo 0,15 mm, što je posve usporedivo s točnošću dobivenom na strojevima za brizganje u kalupe. O točnosti u X-Y ravnini možemo reći da je osigurava mehanika samog 3D printera i ne ovisi toliko o skupljanju praha koliko o visini.
ZPrinter 250 ima jedinstveni novi sustav reprodukcije boja. Raspon raspoloživih boja za ZPrinter 450 i 650 također je promijenjen (sada pokazuje pravi broj boja) na 180 000 jedinstvenih boja za ZPrinter 450, odnosno 390 000 jedinstvenih boja za ZPrinter 650.
Vjerojatno će se mnogi zapitati: zašto samo 64 boje? Odgovor je dovoljno jednostavan: budući da je ovaj 3D pisač početni model i uglavnom je namijenjen stvaranju konceptualnih i prezentacijskih modela, ograničeni prostor boja čak je i blagodat za takve modele.
U tablici su prikazane glavne karakteristike uredskih 3D pisača tvrtke Z Corporation.
Uobičajeno 0 false false false false RU X-NONE X-NONE MicrosoftInternetExplorer4
Karakteristike |
ZPrinter 150 |
ZPrinter 250 |
ZPrinter 350 |
ZPrinter 450 |
ZPrinter 650 |
| Rezolucija, točkice / inč | 300x450 | 300x450 | 300x450 | 300x450 | 600x540 |
| Minimalna veličina topološkog elementa, mm | 0,4 | 0,4 | 0,15 | 0,15 | 0,1 |
| Boja (broj jedinstvenih boja po dijelu) | Boja materijala | 64 boje (osnovna kombinacija boja) | Boja materijala | 180.000 boja (široka paleta boja) | 390.000 boja (maksimalan broj boja) |
| Okomita brzina gradnje objekta, mm / h | 20 | 20 | 20 | 23 | 28 |
| Volumen radne komore, mm | 236x185x127 | 236x185x127 | 203x254x203 | 203x254x203 | 254x381x203 |
Na temelju materijala korporacije Z i vlastitog iskustva
Dmitrij Oškin
E-pošta: [email protected]
