Puno je tehnologija uz pomoć kojih se ovaj prirodni princip ostvaruje, 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. 3D mašine za izradu prototipova rade već nekoliko decenija i uspješno se koriste u raznim poljima.
Prototip se izrađuje tokom dizajniranja bilo kog proizvoda: uz njegovu pomoć, tim dizajnera, dizajnera i tehnologa određuje mogućnosti proizvodnje datog 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 mašinama 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. Po pravilu, automobilima i avio-kompanijama treba najmanje tri do sedam godina da izbace novi model na tržište. Alat za postizanje ovog cilja je upotreba industrijskih CAD sistema za virtualizaciju i brzo 3D prototipiranje. Virtuelizacija 3D modela na računaru može dovesti do efikasnijih dizajna, ali donošenje konačne odluke bez fizičkog 3D modela može biti izuzetno teško.
Po prvi put se u industrijskim CAD sistemima pojavila potreba za izradom 3D modela (3D prototipova) direktno 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 štampa
Među najinovativnijim kompanijama u 3D brzom prototipiranju je Z Corporation, koja proizvodi komercijalne inkjet 3D štampače od 1997. godine kako bi pomogla ubrzanju industrijskog dizajna i poboljšala efikasnost rada. Bilo da se radi o istraživanju novog profila gume ili višeslojnom potplatu za profesionalne tenisice, arhitektonskom projektu ili modeliranju ljudskog srca - sve ovo zahtijeva stvaranje fizičkih modela.
3D metoda izrade prototipa kompanije 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 milion rubalja, a najmanje još milion troši se na obuku stručnjaka za rad na ovoj opremi. Za razliku od ostalih mašina, 3D štampači Z Corporation koštat će vas nešto više od pola milijuna rubalja, a troškovi obuke stručnjaka trošak su njegove obuke u jednom danu, budući da je tim pisačima toliko lako 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.
Linija 3D printera može se grubo podijeliti u dvije glavne vrste.
Univerzalni 3D štampači (Z310 +; Z510)
Štampači koji omogućavaju upotrebu širokog spektra medija u aplikacijama, od jednostavnog modeliranja do industrijskog oblikovanja. Ovi štampači podržavaju kontinuirano poboljšanje procesa rada, kao i razvoj materijala za 3D štampu kako bi udovoljili novim zahtjevima tržišta.
Kancelarijski 3D štampači (Z150; Z250; Z350; Z450; Z650)
Karakteristična karakteristika ove kategorije 3D štampača je praktičnost i jednostavnost upotrebe:
• minimalne vještine i potrebna obuka;
• većina operacija se izvodi automatski;
• automatska konfiguracija i dijagnostika;
• automatizovani sistem za utovar i ponovnu upotrebu praha;
• intuitivna kontrolna ploča.
Štampači rade samo s visokokvalitetnim kompozitnim materijalom kako bi stvorili izdržljive i vrlo precizne 3D modele.
Novi modeli
U junu 2010. godine, Z Corporation je predstavio kancelarijske 3D štampače početnog nivoa sa samo 19.920 dolara (manje od 600.000 rubalja), nudeći rešenja koja 3D prototipe čine dostupnim većini dizajnera, inženjera, arhitekata i studenata.
ZPrinter 150 (jednobojni) i ZPrinter 250 (kolorni) 3D printeri su najkompaktniji, što je vrlo povoljno u raznim situacijama, na primjer, u učionicama ili u maloj kancelariji. Za razliku od drugih komercijalnih 3D printera, ZPrinter 150 i ZPrinter 250 izuzetno su jednostavni za upotrebu i imaju najniže troškove proizvodnje po kubiku odraslog modela, što je vjerovatno odlučujući faktor pri odabiru 3D mašine za izradu prototipova.
Trenutno je to oko 7 rubalja po 1 cm3, što je najniža cijena u polju 3D prototipiranja. Ovaj se parametar postiže vrlo slojevitom tehnologijom sinteze koja se u 3D printerima koristi od strane Z Corporation, jer nema potpornih struktura, a neiskorišteni prah se ponovo koristi za izradu narednih modela, čime se postiže gotovo bespotrebno korištenje materijala.
Proces naknadne obrade odraslih 3D modela je također što je moguće pristupačniji, jer je u najjednostavnijem slučaju to uobičajena impregnacija modela slanom vodom, što zauzvrat daje jedinstvenu priliku za upotrebu Zcorp 3D štampača u obrazovnim institucijama gdje postoje visoki ekološki zahtjevi i svaka upotreba hemijskih supstanci štetnih po ljudsko zdravlje.
Novi modeli 3D štampača izrađeni su u novoj standardnoj veličini i zauzimaju vrlo malo prostora, gotovo se približavajući veličini kancelarijskih kopirnih mašina.
Ono što je vrlo važno i pogodno za rad - procesi punjenja plotera u potpunosti su automatizirani, počev od ugradnje uložaka sa vezivom do punjenja praha, koji
potpuno automatiziran i ne dopušta da se probudi niti jedan gram praha, uskraćujući tako čistače.
Naravno, novi modeli omogućavaju i automatsko uklanjanje i ponovnu upotrebu praha, sve dok se ne potroši ili za sljedeći model ne treba dodavati prah, jednostavno povezivanjem nove posude s njim. Naravno, štampači imaju ugrađenu dijagnostiku za količinu potrošnog materijala i stanje procesa sloj-po-sloj sinteze.
Jednostavnost i intuitivno rukovanje, kao i odsustvo potrebe za posebnim treningom, još je jedan veliki plus, koji omogućava inženjeru ili studentu da odmah nakon raspakiranja 3D štampača pristupi poslu i svoju ideju lako prevede u stvarnost.
Tijekom izrade modela, pisač ne zahtijeva prisustvo operatera; ljudska intervencija potrebna je 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 displeju, to može obavite bez ustajanja sa sjedala - koristeći mogućnosti softvera Zprint.
Ali, najveća prednost 3D štampača Z Corporation je brzina! ZPrinter serija ispisuje pet do deset puta brže nego što to dopuštaju druge trodimenzionalne tehnologije sinteze slojeva po slojevima, a mogućnost istovremenog uzgoja neograničenog broja modela koji se uklapaju u radni volumen komore daje neporecivu prednost u brzini proizvodnje modela i značajno povećava produktivnost, omogućavajući serijskim štampačima ZPrinter da u potpunosti zadovolje potrebe korisnika.
Vrlo često čujem od potencijalnih korisnika ZPrintera: koju tačnost pružaju Z Corporation 3D štampači? 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 razumjeti iz principa rada 3D štampača Z Corporation, glavna pogreška će se primijetiti duž Z osi, ili, jednostavnije, u visini, budući da je postupak lijepljenja modela iz mase sloja praha sloj podrazumijeva sušenje ljepila (veziva), što će rezultirati vertikalnim skupljanjem. Naša mjerenja su dala sljedeći rezultat: na visini od 100 mm, skupljanje je iznosilo 0,15 mm, što je sasvim uporedivo s preciznošću dobivenom na mašinama za brizganje pod pritiskom. O preciznosti 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 sistem 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 i 390.000 jedinstvenih boja za ZPrinter 650.
Vjerovatno će se mnogi pitati: zašto samo 64 boje? Odgovor je dovoljno jednostavan: s obzirom da je ovaj 3D printer početni model i uglavnom je namijenjen stvaranju konceptnih i prezentacijskih modela, ograničeni prostor boja čak je i blagodat za takve modele.
Glavne karakteristike kancelarijskih 3D štampača kompanije Z Corporation prikazane su u tabeli.
Normal 0 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) |
| Vertikalna brzina gradnje objekta, mm / h | 20 | 20 | 20 | 23 | 28 |
| Zapremina radne komore, mm | 236x185x127 | 236x185x127 | 203x254x203 | 203x254x203 | 254x381x203 |
Zasnovano na materijalima kompanije Z Corporation i vlastitom iskustvu
Dmitrij Oshkin
E-pošta: [email protected]
