On olemassa monia tekniikoita, joiden avulla tämä luonnollinen periaate toteutuu; jokaisella on omat edut ja optimaaliset käyttöalueet. Tärkein ero tekniikoiden välillä on mallissa käytetty materiaali ja miten sitä käytetään. 3D-prototyyppikoneet ovat olleet käytössä useita vuosikymmeniä, ja niitä käytetään menestyksekkäästi eri aloilla.
Prototyyppi valmistetaan minkä tahansa tuotteen suunnittelussa: Suunnittelijoiden, suunnittelijoiden ja teknologien ryhmä määrittelee sen avulla mahdollisuudet tuottaa tietty malli. On erittäin tärkeää tietää, miltä osa näyttää päätöksen tekemisen jälkeen. Malli voi käydä läpi kaksikymmentä tai useampaa iteraatiota ennen lopputuotteen suunnittelun ja valmistustekniikan hyväksymistä, ja vasta sen jälkeen se lähetetään tuotantoon. Suurin este prototyyppien tekemiselle on aina ollut kustannukset - tyypillisesti koskaan alhaiset - mutta 3D-prototyyppikoneiden avulla on mahdollista vähentää kustannuksia dramaattisesti.
3D-prototyyppejä käytetään nykyään monilla teollisuudenaloilla. Jos käännymme auto- ja ilmailuteollisuuden puoleen, 3D-prototyypit ovat niissä erittäin tärkeitä. Näiden teollisuudenalojen tärkein haaste on lyhentää uuden tuotteen kehittämiseen kuluvaa aikaa. Pääsääntöisesti auto- ja lentoyhtiöt tarvitsevat vähintään kolme - seitsemän vuotta uuden mallin tuomiseksi markkinoille. Työkalu tämän tavoitteen saavuttamiseksi on teollisten CAD-järjestelmien käyttö virtualisointiin ja nopeaan 3D-prototyyppien muodostamiseen. 3D-mallin virtualisointi tietokoneella voi johtaa suunnittelun tehostamiseen, mutta lopullisen päätöksen tekeminen ilman fyysistä 3D-mallia voi olla erittäin vaikeaa.
Ensimmäistä kertaa tarve luoda 3D-malleja (3D-prototyyppejä) suoraan CAD-tiedostoista syntyi teollisissa CAD-järjestelmissä. Mutta muille alueille, kuten paikkatietojärjestelmille, lääketieteelle ja muille, on erittäin tärkeää, että 3D-prototyyppien käyttö avaa uusia ja rajattomia mahdollisuuksia. Nykypäivän 3D-prototyyppitekniikat tarjoavat kustannustehokkaamman lähestymistavan, joka vähentää merkittävästi sekä aikaa että rahaa.
Z Corporation ja 3D-tulostus
Yksi 3D-prototyyppien innovatiivisimmista yrityksistä on Z Corporation, joka on tuottanut kaupallisia mustesuihkutulostimia 3D-tulostimista vuodesta 1997 lähtien nopeuttaakseen teollista suunnittelua ja parantaakseen työn tehokkuutta. Olipa kyse uuden renkaan kulutuspinnan tai monikerroksisen ulkopohjan tutkimisesta ammattikäyttöön tarkoitetuille lenkkareille, arkkitehtoninen projekti tai ihmisen sydämen mallinnus - kaikki tämä edellyttää fyysisten mallien luomista.
Z Corporationin 3D-prototyyppimenetelmä perustuu jauheen kerroksittain sitoutumiseen ja vähentää yhden mallin valmistuksen aikaa ja kustannuksia (yksityiskohtainen kuvaus on artikkelissa "Kolmiulotteinen prototyyppien tekeminen").
Yleensä nopeiden 3D-prototyyppien valmistuslaitteiden kustannukset ovat yli miljoona ruplaa, ja vähintään toinen miljoona käytetään asiantuntijoiden kouluttamiseen työskentelemään tämän laitteen kanssa. Toisin kuin muut koneet, Z Corporation 3D -tulostimet maksavat sinulle hieman yli puoli miljoonaa ruplaa, ja asiantuntijan kouluttamisen kustannukset ovat hänen koulutuksensa kustannukset yhdessä päivässä, koska näitä tulostimia on niin helppo käyttää, että kuka tahansa voi käyttää niitä.
Nopeus, edullisuus, monipuolisuus ja kyky hankkia värillisiä 3D-malleja - kaikki nämä ovat ainutlaatuisia mahdollisuuksia, jotka ovat entistä tärkeämpiä tulevaisuudessa teollisuudelle, jossa tärkeät tuotteet ja palvelut ovat tehokkaampia.
3D-tulostimien sarja voidaan karkeasti jakaa kahteen päätyyppiin.
Universal 3D -tulostimet (Z310 +; Z510)
Tulostimet, jotka mahdollistavat monenlaisten materiaalien käytön sovelluksissa yksinkertaisesta mallinnuksesta teolliseen muovaukseen. Nämä tulostimet tukevat työnkulun jatkuvaa parantamista sekä 3D-tulostusmateriaalien kehittämistä vastaamaan uusia markkinoiden vaatimuksia.
Office 3D -tulostimet (Z150; Z250; Z350; Z450; Z650)
Tämän 3D-tulostimen luokan erottuva piirre on käyttömukavuus ja helppous:
• vaadittava vähimmäisosaaminen ja -koulutus;
• suurin osa toiminnoista suoritetaan automaattisesti;
• automaattinen konfigurointi ja diagnoosi;
• automatisoitu järjestelmä jauheen lataamiseen ja uudelleenkäyttöön;
• intuitiivinen ohjauspaneeli.
Tulostimet työskentelevät vain korkealaatuisen komposiittimateriaalin kanssa luodakseen kestäviä ja erittäin tarkkoja 3D-malleja.
Uudet mallit
Kesäkuussa 2010 Z Corporation esitteli lähtötason toimisto-3D-tulostimet, joiden hinta on vain 19 920 dollaria (alle 600 000 ruplaa) ja tarjoaa uudelleen ratkaisuja 3D-prototyyppien tarjoamiseksi useimpien suunnittelijoiden, insinöörien, arkkitehtien ja opiskelijoiden saataville.
3D-tulostimet ZPrinter 150 (yksivärinen) ja ZPrinter 250 (värilliset) ovat pienikokoisimpia, mikä on erittäin kätevää eri tilanteissa, esimerkiksi luokkahuoneissa tai pienessä toimistossa. Toisin kuin muut kaupalliset 3D-tulostimet, ZPrinter 150 ja ZPrinter 250 ovat erittäin helppokäyttöisiä ja niillä on alhaiset tuotantokustannukset kasvatettua mallia kohti, mikä on todennäköisesti ratkaiseva tekijä 3D-prototyyppikoneen valinnassa.
Tällä hetkellä se on noin 7 ruplaa / cm3, mikä on alhaisin hinta 3D-prototyyppien alalla. Tämä parametri saavutetaan Z Corporationin 3D-tulostimissa käyttämällä kerroksittain-synteesitekniikalla, koska tukirakenteita ei ole, ja käyttämätöntä jauhetta käytetään uudelleen seuraavien mallien rakentamiseen, mikä saa aikaan materiaalien lähes jätetöntä käyttöä.
Kasvaneiden 3D-mallien jälkikäsittelyprosessi on myös mahdollisimman helppokäyttöinen, koska yksinkertaisimmassa tapauksessa se on mallin tavallinen kyllästäminen suolavedellä, mikä puolestaan antaa ainutlaatuisen mahdollisuuden käyttää Zcorp 3D -tulostimia oppilaitoksissa, joissa ympäristölle asetetaan korkeat vaatimukset ja ihmisten terveydelle haitallisten kemiallisten aineiden käyttö.
3D-tulostimien uudet mallit valmistetaan uudella vakiokoolla ja ne vievät hyvin vähän tilaa, melkein lähestyvät toimistokopiokoneiden kokoa.
Mikä on erittäin tärkeää ja kätevä toiminnalle - piirturin latausprosessit ovat täysin automatisoituja, aina sideaineella varustettujen patruunoiden asennuksesta jauheen lataamiseen
täysin automatisoitu eikä anna yhden gramman jauhetta herätä, mikä vie siivoojat työstä.
Uusissa malleissa on luonnollisesti myös automaattinen jauheen poisto ja uudelleenkäyttö, kunnes kaikki on käytetty loppuun tai seuraavaan malliin ei tarvitse lisätä jauhetta, yksinkertaisesti liittämällä siihen uusi astia. Tulostimissa on tietysti sisäänrakennettu diagnoosi kulutusosien määrälle ja kerrokselta synteesiprosessin tilalle.
Yksinkertaisuus ja intuitiivinen käyttö samoin kuin erityiskoulutuksen tarpeen puuttuminen ovat toinen iso plus, joka antaa insinöörille tai opiskelijalle mahdollisuuden päästä töihin heti 3D-tulostimen pakkauksen purkamisen jälkeen ja toteuttaa ajatuksensa helposti todellisuudessa.
Mallin rakentamisen aikana tulostin ei vaadi käyttäjän läsnäoloa; ihmisen toimet ovat välttämättömiä vain tulostimen käynnistysvaiheessa ja rajoittuvat muutamaan minuuttiin. Tulostinta on myös mahdollista hallita etänä, jolloin voit hallita kaikkia mallin 3D-tulostuksen parametreja: vaikka sinulla ei ole fyysistä kykyä hallita tulostimen nykyistä tilaa, joka näkyy sen LCD-näytössä, tämä voi voit tehdä noustamatta istuimeltasi - käyttämällä Zprint-ohjelmiston ominaisuuksia.
Mutta luultavasti Z Corporation 3D -tulostimien suurin etu on nopeus! ZPrinter-sarja tulostaa viisi-kymmenen kertaa nopeammin kuin muut kolmiulotteiset kerrokselta kerrokselle synteesitekniikat sallivat, ja kyky kasvattaa samanaikaisesti rajoittamaton määrä malleja, jotka sopivat kammion työtilaan, antaa kiistattoman edun nopeudelle mallintuotantoa ja lisää merkittävästi tuottavuutta, jolloin ZPrinter -sarjatulostimet vastaavat täysin käyttäjien tarpeita.
Hyvin usein kuulen potentiaalisilta ZPrinter-käyttäjiltä: mitä tarkkuutta Z Corporationin 3D-tulostimet tarjoavat? Olimme itse kiinnostuneita saamaan vastauksen tähän kysymykseen, ja teimme yksinkertaisen testin: painoimme kuution, jonka sivu oli 100 mm. Koska 3D-tulostimien Z Corporation toimintaperiaatteesta on helppo ymmärtää, suurin virhe havaitaan Z-akselilla tai yksinkertaisemmin korkeudella, koska malli liimataan jauhekerroksen massasta kerros tarkoittaa liiman (sideaineen) kuivumista, jonka seurauksena pystysuuntainen kutistuminen näkyy. Mittauksemme antoivat seuraavan tuloksen: 100 mm: n korkeudella kutistuminen oli 0,15 mm, mikä on melko verrattavissa ruiskupuristuskoneilla saatuun tarkkuuteen. X-Y-tason tarkkuudesta voidaan sanoa, että sen tarjoaa itse 3D-tulostimen mekaniikka eikä se riipu yhtä paljon jauheen kutistumisesta kuin korkeudesta.
ZPrinter 250: ssä on ainutlaatuinen uusi värien toistettavuusjärjestelmä. ZPrinter 450: n ja 650: n käytettävissä olevien värien valikoima on myös muutettu (nyt näytetään todelliset väriluvut) 180 000 yksilölliseksi väriksi ZPrinter 450: lle ja 390 000 yksilölliseksi väriksi ZPrinter 650: lle.
Luultavasti monet kysyvät: miksi vain 64 väriä? Vastaus on riittävän yksinkertainen: koska tämä 3D-tulostin on lähtötason malli ja on tarkoitettu pääasiassa konsepti- ja esitysmallien luomiseen, rajoitettu väriavaruus on jopa hyöty tällaisille malleille.
Z Corporationin toimistotyyppisten 3D-tulostimien pääominaisuudet on esitetty taulukossa.
Normaali 0 false false false false RU X-NONE X-NONE MicrosoftInternetExplorer4
Ominaisuudet |
ZPrinter 150 |
ZPrinter 250 |
ZPrinter 350 |
ZPrinter 450 |
ZPrinter 650 |
| Tarkkuus, pistettä / tuuma | 300x450 | 300x450 | 300x450 | 300x450 | 600x540 |
| Topologisen elementin vähimmäiskoko, mm | 0,4 | 0,4 | 0,15 | 0,15 | 0,1 |
| Väri (yksilöllisten värien määrä / osa) | Materiaalin väri | 64 väriä (perusyhdistelmän väri) | Materiaalin väri | 180 000 väriä (laaja väriasteikko) | 390000 väriä (värien enimmäismäärä) |
| Esineen pystysuora nopeus, mm / h | 20 | 20 | 20 | 23 | 28 |
| Työkammion tilavuus, mm | 236x185x127 | 236x185x127 | 203x254x203 | 203x254x203 | 254x381x203 |
Perustuu Z Corporationin materiaaleihin ja omaan kokemukseemme
Dmitry Oshkin
Sähköposti: [email protected]
