Det finns många tekniker med hjälp av vilken denna naturliga princip realiseras; alla har sina egna fördelar och optimala användningsområden. Huvudskillnaden mellan teknikerna är materialet som används i modellen, samt hur den används. 3D-prototypmaskiner har varit i drift i flera decennier och används framgångsrikt inom olika områden.
En prototyp tillverkas under designen av en produkt: med hjälp av ett team av designers, designers och teknologer bestämmer möjligheterna att producera en viss modell. Det är mycket viktigt att veta hur delen kommer att se ut efter att ha fattat ett beslut. Modellen kan gå igenom tjugo eller fler iterationer innan den slutliga produktens design och tillverkningsteknik godkänns, och först därefter kommer den att skickas till produktion. Det största hindret för prototyper har alltid varit kostnad - vanligtvis aldrig låg - men med 3D-prototypmaskiner finns det en möjlighet att dramatiskt sänka kostnaderna.
3D-prototyper används i många tillverkningsindustrier idag. Om vi vänder oss till fordons- och flygindustrin, är det i dem som 3D-prototyper är mycket viktigt. Den viktigaste utmaningen för dessa branscher är att minska tiden för att utveckla en ny produkt. Som regel behöver bil och flygbolag minst tre till sju år för att få en ny modell på marknaden. Verktyget för att uppnå detta mål är användningen av industriella CAD-system för virtualisering och snabb 3D-prototyping. Virtualisering av en 3D-modell på en dator kan leda till effektivare design, men att fatta det slutgiltiga beslutet utan en fysisk 3D-modell kan vara extremt svårt.
För första gången uppstod behovet av att skapa 3D-modeller (3D-prototyper) direkt från CAD-filer i industriella CAD-system. Men för andra områden, som GIS, medicin och andra, är det mycket viktigt att användningen av 3D-prototyper öppnar nya och obegränsade möjligheter. Dagens 3D-prototypteknik ger ett mer kostnadseffektivt tillvägagångssätt som avsevärt minskar både tid och pengar.
Z Corporation och 3D-utskrift
Bland de mest innovativa företagen inom snabb 3D-prototyp är Z Corporation, som har producerat kommersiella 3D-skrivare för bläckstråleskrivare sedan 1997 för att påskynda industriell design och förbättra arbetseffektiviteten. Oavsett om det är att söka efter ett nytt däckmönster eller en yttersula i flera lager för professionella sneakers, ett arkitektoniskt projekt eller modellera det mänskliga hjärtat - allt detta kräver att man skapar fysiska modeller.
Z Corporations 3D-prototypmetod bygger på lager-för-lager-limning av pulvret och minskar tiden och kostnaden för att tillverka en modell (för en detaljerad beskrivning, se artikeln "Tredimensionell prototyp").
Vanligtvis är kostnaden för utrustning för snabb 3D-prototyp mer än en miljon rubel, och åtminstone ytterligare en miljon spenderas på att utbilda specialister för att arbeta med denna utrustning. Till skillnad från andra maskiner kommer Z Corporation 3D-skrivare att kosta dig drygt en halv miljon rubel, och kostnaden för att utbilda en specialist är kostnaden för sin utbildning på en dag, eftersom dessa skrivare är så lätta att använda att vem som helst kan använda den.
Hastighet, låg kostnad, mångsidighet och förmågan att få 3D-färgmodeller - allt detta är unika möjligheter som kommer att bli ännu viktigare i framtiden för branscher där effektivare sätt att marknadsföra produkter och tjänster är viktiga.
Linjen med 3D-skrivare kan grovt delas in i två huvudtyper.
Universal 3D-skrivare (Z310 +; Z510)
Skrivare som gör det möjligt att använda ett stort antal media i applikationer som sträcker sig från enkel modellering till industriell gjutning. Dessa skrivare stöder kontinuerlig förbättring av arbetsflödet samt utveckling av 3D-utskriftsmaterial för att möta nya marknadskrav.
Office 3D-skrivare (Z150; Z250; Z350; Z450; Z650)
Ett utmärkande inslag i denna kategori av 3D-skrivare är bekvämligheten och användarvänligheten:
• minimikunskaper och utbildning som krävs;
• de flesta operationer utförs automatiskt;
• automatisk konfiguration och diagnostik;
• automatiserat system för laddning och återanvändning av pulver;
• intuitiv kontrollpanel.
Skrivare arbetar bara med kompositmaterial av hög kvalitet för att skapa hållbara och mycket noggranna 3D-modeller.
Nya modeller
I juni 2010 introducerade Z Corporation kontors-3D-skrivare med början på endast 19 920 dollar (mindre än 600 000 RUB), och erbjuder lösningar för att göra 3D-prototyper tillgängliga för de flesta designers, ingenjörer, arkitekter och studenter.
ZPrinter 150 (monokrom) och ZPrinter 250 (färg) 3D-skrivare är de mest kompakta, vilket är mycket bekvämt i olika situationer, till exempel i klassrum eller på ett litet kontor. Till skillnad från andra 3D-skrivare av kommersiell kvalitet är ZPrinter 150 och ZPrinter 250 extremt enkla att använda och har de lägsta produktionskostnaderna per cc av den vuxna modellen, vilket förmodligen är den avgörande faktorn när man väljer en 3D-prototypmaskin.
För närvarande handlar det om cirka 7 rubel per 1 cm3, vilket är det lägsta kostnadspriset inom 3D-prototyper. Denna parameter uppnås med den mycket lager-för-lager-syntesteknik som används i 3D-skrivare av Z Corporation, eftersom det inte finns några stödstrukturer och oanvänt pulver återanvänds för att bygga efterföljande modeller, vilket uppnår en nästan spillfri användning av material.
Processen för efterbehandling av odlade 3D-modeller är också så tillgänglig som möjligt, eftersom det i det enklaste fallet är den vanliga impregneringen av modellen med saltvatten, vilket i sin tur ger en unik möjlighet att använda Zcorp 3D-skrivare i utbildningsinstitutioner där det finns höga miljökrav och all användning av kemiska ämnen som är skadliga för människors hälsa.
Nya modeller av 3D-skrivare är gjorda i en ny standardstorlek och tar väldigt lite utrymme, nästan närmar sig storleken på kontorsmaskiner.
Vad som är mycket viktigt och bekvämt för drift - processerna för att ladda plotter är helt automatiserade, från installation av patroner med ett bindemedel för att ladda pulvret, vilket
helt automatiserad och tillåter inte ett enda gram pulver att vakna, vilket berövar städarna arbetet.
Naturligtvis erbjuder de nya modellerna även automatisk avlägsnande och återanvändning av pulver tills allt är förbrukat eller för nästa modell behöver du inte lägga pulver, helt enkelt genom att ansluta en ny behållare med det. Självklart har skrivarna inbyggd diagnostik för mängden förbrukningsvaror och tillståndet för syntesprocessen lager för lager.
Enkelhet och intuitiv drift, liksom frånvaron av behovet av specialutbildning, är ett annat stort plus, som gör det möjligt för en ingenjör eller student att börja arbeta direkt efter att ha packat upp 3D-skrivaren och enkelt översätta sin idé till verklighet.
Under konstruktionen av modellen behöver inte skrivaren närvaro av en operatör; mänskligt ingripande är endast nödvändigt när skrivaren startas och är begränsad till några minuter. Det är också möjligt att fjärrstyra skrivaren, vilket gör att du kan styra alla parametrar för modellens 3D-utskrift: även om du inte har den fysiska förmågan att kontrollera det aktuella läget för skrivaren som visas på LCD-skärmen kan detta görs utan att stå upp från din plats - med hjälp av Zprint-programvarans funktioner.
Men förmodligen är den största fördelen med Z Corporation 3D-skrivare hastighet! ZPrinter-serien skriver ut fem till tio gånger snabbare än andra tredimensionella syntes-för-lager-syntesteknologier tillåter, och förmågan att samtidigt växa ett obegränsat antal modeller som passar in i arbetsvolymen i kammaren ger en obestridlig fördel i hastigheten av modellproduktion och ökar produktiviteten avsevärt, så att seriens skrivare ZPrinter helt uppfyller användarnas behov.
Mycket ofta hör jag från potentiella ZPrinter-användare: vilken noggrannhet ger Z Corporation 3D-skrivare? Vi var själva mycket intresserade av att få svaret på den här frågan, och vi gjorde ett enkelt test: vi tryckte en kub med en sida på 100 mm. Eftersom det är lätt att förstå från driftsprincipen för 3D-skrivare Z Corporation, kommer huvudfelet att observeras längs Z-axeln, eller, enklare, i höjd, eftersom processen att limma en modell från en massa pulverlager med skiktet innebär torkning av bindemedlet (bindemedel), vilket resulterar i att vertikal krympning kommer att uppträda. Våra mätningar gav följande resultat: i en höjd av 100 mm var krympningen 0,15 mm, vilket är ganska jämförbart med den noggrannhet som erhålls på formsprutningsmaskiner. Om noggrannheten i X-Y-planet kan vi säga att den tillhandahålls av 3D-skrivarens mekanik och inte beror lika mycket på krympningen av pulvret som i höjden.
ZPrinter 250 har ett unikt nytt färgereproducerbarhetssystem. Utbudet av tillgängliga färger för ZPrinter 450 och 650 har också ändrats (visar nu riktiga färgantal) till 180 000 unika färger för ZPrinter 450 respektive 390 000 unika färger för ZPrinter 650.
Förmodligen kommer många att fråga: varför bara 64 färger? Svaret är enkelt: eftersom den här 3D-skrivaren är en nybörjarmodell och huvudsakligen är avsedd för att skapa koncept- och presentationsmodeller är det begränsade färgutrymmet till och med en välsignelse för sådana modeller.
Huvudegenskaperna för kontors-typ 3D-skrivare från Z Corporation visas i tabellen.
Normal 0 falsk falsk falsk falsk RU X-NONE X-NONE MicrosoftInternetExplorer4
Egenskaper |
ZPrinter 150 |
ZPrinter 250 |
ZPrinter 350 |
ZPrinter 450 |
ZPrinter 650 |
| Upplösning, punkter / tum | 300x450 | 300x450 | 300x450 | 300x450 | 600x540 |
| Minsta storlek på det topologiska elementet, mm | 0,4 | 0,4 | 0,15 | 0,15 | 0,1 |
| Färg (antal unika färger per del) | Materialfärg | 64 färger (baskombinationsfärg) | Materialfärg | 180 000 färger (bred färgskala) | 390 000 färger (maximalt antal färger) |
| Vertikal hastighet för att bygga ett objekt, mm / h | 20 | 20 | 20 | 23 | 28 |
| Arbetsrumsvolym, mm | 236x185x127 | 236x185x127 | 203x254x203 | 203x254x203 | 254x381x203 |
Baserat på material från Z Corporation och vår egen erfarenhet
Dmitry Oshkin
E-post: [email protected]
