יש הרבה טכנולוגיות בעזרתן מתממש העיקרון הטבעי הזה; לכל אחת מהן יתרונות משלה ותחומי היישום האופטימליים. ההבדל העיקרי בין הטכנולוגיות הוא החומר המשמש במודל, כמו גם אופן יישומו. מכונות פרוטוטייפ תלת ממדיות פועלות כבר כמה עשורים ומשמשות בהצלחה בתחומים שונים.
אב טיפוס מיוצר במהלך העיצוב של כל מוצר: בעזרתו צוות מעצבים, מעצבים וטכנולוגים קובע את האפשרויות לייצר מודל נתון. חשוב מאוד לדעת איך ייראה החלק לאחר קבלת ההחלטה. המודל יכול לעבור עשרים איטרציות או יותר לפני אישור התכנון והייצור של המוצר הסופי, ורק לאחר מכן הוא יישלח לייצור. המכשול הגדול ביותר לטיפוס אבות טיפוס היה תמיד העלות - בדרך כלל לא נמוכה - אך עם מכונות תלת מימד בתלת מימד קיימת הזדמנות להפחית דרמטית בעלויות.
אבות טיפוס תלת מימד משמשים כיום בתעשיות ייצור רבות. אם אנו פונים לתעשיות הרכב והתעופה, אז יש בהם חשיבות רבה לאוטוטיפ תלת מימד. האתגר החשוב ביותר בענפים אלה הוא לצמצם את הזמן לפיתוח מוצר חדש. ככלל, רכב וחברות תעופה זקוקות לפחות לשלוש עד שבע שנים בכדי להביא מודל חדש לשוק. הכלי להשגת מטרה זו הוא השימוש במערכות CAD תעשייתיות לווירטואליזציה וטיפוס מהיר של תלת מימד בתלת מימד. וירטואליזציה של מודל תלת מימד במחשב יכולה להוביל לעיצובים יעילים יותר, אך ההחלטה הסופית ללא מודל תלת ממדי פיזי יכולה להיות קשה ביותר.
לראשונה הצורך ליצור מודלים תלת מימדיים (אבות טיפוס תלת מימד) ישירות מקבצי CAD עלה במערכות CAD תעשייתיות. אך עבור תחומים אחרים, כגון GIS, רפואה ואחרים, חשוב מאוד שהשימוש באבות טיפוס תלת מימד יפתח אפשרויות חדשות ובלתי מוגבלות. טכנולוגיות הפרוטוטייפ התלת-ממדי של ימינו מספקות גישה חסכונית יותר המפחיתה משמעותית גם זמן וגם כסף.
תאגיד Z והדפסת תלת מימד
בין החברות החדשניות ביותר בתלת-ממד מהיר לתלת-ממד היא Z Corporation, המייצרת מדפסות תלת מימד מסחריות הזרקת דיו מאז 1997 בכדי לסייע בזירוז העיצוב התעשייתי ושיפור יעילות העבודה. בין אם זה מחקר על דריכה חדשה של צמיג או משטח חיצוני רב שכבתי עבור נעלי ספורט מקצועיות, פרויקט אדריכלי או דוגמנות של לב האדם - כל זה מחייב יצירת מודלים פיזיים.
שיטת האב-טיפוס התלת-ממדית של תאגיד Z מבוססת על מליטה שכבת-אחר-שכבה של האבקה ומפחיתה את זמן ועלות ייצור דגם אחד (לתיאור מפורט ראו במאמר "אבות טיפוס תלת מימדיים").
בדרך כלל, עלות הציוד לאב טיפוס מהיר של תלת מימד היא יותר ממיליון רובל, ולפחות מיליון נוספים מוציאים על הכשרת מומחים לעבודה על ציוד זה. בניגוד למכונות אחרות, מדפסות התלת מימד של תאגיד Z יעלו לך קצת יותר מחצי מיליון רובל, ועלות הכשרת מומחה היא עלות הכשרתו ביום אחד, מכיוון שמדפסות אלה כל כך קלות להפעלה שכל אחד יכול להשתמש בה.
מהירות, עלות נמוכה, צדדיות ויכולת להשיג מודלים תלת-ממדיים צבעוניים - כל אלה הן הזדמנויות ייחודיות שיהיו חשובות עוד יותר בעתיד לתעשיות בהן דרכים יעילות יותר להביא מוצרים ושירותים לשוק.
את קו מדפסות התלת מימד ניתן לחלק בערך לשני סוגים עיקריים.
מדפסות תלת מימד אוניברסליות (Z310 +; Z510)
מדפסות המאפשרות להשתמש במגוון רחב של מדיות ביישומים החל מדוגמנות פשוטות וכלה בדפוס תעשייתי. מדפסות אלה תומכות בשיפור מתמיד של זרימת העבודה, כמו גם בפיתוח חומרי הדפסה תלת מימד כדי לעמוד בדרישות שוק חדשות.
מדפסות תלת מימד משרדיות (Z150; Z250; Z350; Z450; Z650)
מאפיין מובהק של קטגוריה זו של מדפסות תלת מימד הוא הנוחות והקלות לשימוש:
• מינימום מיומנויות והכשרה נדרשים;
• מרבית הפעולות מבוצעות באופן אוטומטי;
• תצורה ואבחון אוטומטיים;
• מערכת אוטומטית לטעינה ושימוש חוזר באבקה;
• לוח בקרה אינטואיטיבי.
מדפסות עובדות רק עם חומר מרוכב באיכות גבוהה כדי ליצור מודלים תלת מימדיים עמידים ומדויקים ביותר.
מודלים חדשים
ביוני 2010 הציגה תאגיד Z מדפסות תלת מימד משרדיות בכניסה החל מ- 19,920 $ בלבד (פחות מ- 600,000 רובל רובי), והציעה מחדש פתרונות להנגשת אבות טיפוס תלת מימד לרוב המעצבים, המהנדסים, האדריכלים והסטודנטים.
מדפסות התלת מימד ZPrinter 150 (מונוכרום) ו- ZPrinter 250 (צבעוניות) הן הקומפקטיות ביותר, דבר הנוח מאוד במצבים שונים, למשל בכיתות הלימוד או במשרד קטן. בניגוד למדפסות תלת מימד מסחריות אחרות, ZPrinter 150 ו- ZPrinter 250 קלים ביותר לשימוש ובעלות עלות הייצור הנמוכה ביותר לכל סמ ק מהדגם הגדל, וזה כנראה הגורם הקובע בבחירת מכונת פרוטוטייפ תלת ממדית.
נכון לעכשיו מדובר בכ- 7 רובל ל -1 סמ ק, שזה מחיר העלות הנמוך ביותר בתחום אבות טיפוס תלת מימד. פרמטר זה מושג על ידי טכנולוגיית סינתזת שכבות אחר שכבות המשמשת במדפסות תלת מימד על ידי Z Corporation, מכיוון שאין מבנים תומכים, ואבקה שאינה בשימוש חוזרת לשימוש לבניית דגמים הבאים, שמשיגים שימוש כמעט ללא פסולת בחומרים.
תהליך העיבוד לאחר הדגמים של דגמי תלת מימד גדלים הוא גם נגיש ככל האפשר, מכיוון שבמקרה הפשוט ביותר מדובר בהספגה הרגילה של הדגם במי מלח, אשר בתורו נותן הזדמנות ייחודית להשתמש במדפסות תלת מימד של Zcorp במוסדות חינוך בהם יש דרישות סביבתיות גבוהות וכל שימוש בחומרים כימיים המזיקים לבריאות האדם.
דגמים חדשים של מדפסות תלת מימד מיוצרים בגודל סטנדרטי חדש ותופסים מעט מאוד מקום, כמעט מתקרבים לגודל של מכונות צילום משרדיות.
מה שחשוב מאוד ונוח להפעלה - תהליכי טעינת הקושר הם אוטומטיים לחלוטין, החל מההתקנה של מחסניות עם קלסר ועד טעינת האבקה, אשר
אוטומטית לחלוטין ואינה מאפשרת לגרם של אבקה אחת להתעורר ובכך לשלול מנקי העבודה.
באופן טבעי, הדגמים החדשים מספקים גם סילוק ושימוש חוזר באבקה אוטומטית, עד שכולו מנוצל או עבור הדגם הבא אין צורך להוסיף אבקה, פשוט על ידי חיבור מיכל חדש אליו. כמובן שלמדפסות יש אבחון מובנה לכמות חומרים מתכלים ולמצב של תהליך סינתזת שכבה אחר שכבה.
פשטות ותפעול אינטואיטיבי, כמו גם היעדר הצורך בהכשרה מיוחדת, הם פלוס גדול נוסף, המאפשר למהנדס או סטודנט להגיע לעבודה מיד לאחר פריקת מדפסת התלת מימד ולתרגם בקלות את רעיונו למציאות.
במהלך בניית הדגם, המדפסת אינה דורשת נוכחות של מפעיל; התערבות אנושית נחוצה רק בשלב הפעלת המדפסת ומוגבלת למספר דקות. ניתן גם לשלוט מרחוק במדפסת, מה שמאפשר לשלוט בכל הפרמטרים של הדפסת התלת מימד של הדגם: גם אם אין לך את היכולת הפיזית לשלוט במצב הנוכחי של המדפסת המוצגת בתצוגת LCD שלה, זה יכול להיעשות מבלי לקום ממושבך - תוך שימוש ביכולות תוכנת Zprint.
אבל, כנראה, היתרון העיקרי של מדפסות התלת מימד של Z Corporation הוא מהירות! סדרת ZPrinter מדפיסה חמש עד עשרה פעמים מהר יותר מאשר טכנולוגיות סינתזת שכבה אחר שכבה תלת מימדיות אחרות, והיכולת לגדל בו זמנית מספר בלתי מוגבל של דגמים המשתלבים בנפח העבודה של החדר נותן יתרון שאי אפשר להכחיש במהירות. של ייצור מודלים ומגדילה משמעותית את התפוקה, ומאפשרת למדפסות הסדרה ZPrinter לענות באופן מלא על צרכי המשתמשים.
לעתים קרובות מאוד אני שומע ממשתמשי ZPrinter פוטנציאליים: איזה דיוק מספקים מדפסות התלת מימד של Z Corporation? אנו בעצמנו היינו מעוניינים מאוד לקבל את התשובה לשאלה זו, ועשינו בדיקה פשוטה: הדפסנו קוביה עם צד של 100 מ"מ. מכיוון שקל להבין מעיקרון הפעולה של מדפסות התלת מימד Z Corporation, השגיאה העיקרית תיראה לאורך ציר Z, או, בפשטות יותר, בגובה, שכן תהליך הדבקת מודל ממס של שכבת אבקה על ידי שכבה מרמזת על ייבוש הדבק (קלסר), וכתוצאה מכך יופיע הצטמקות אנכית. המדידות שלנו נתנו את התוצאה הבאה: בגובה 100 מ"מ, הצטמקות הייתה 0.15 מ"מ, וזה די דומה לדיוק המתקבל במכונות הזרקה. על הדיוק במישור ה- X-Y, אנו יכולים לומר שהוא מסופק על ידי המכניקה של מדפסת התלת מימד עצמה ואינו תלוי בהתכווצות האבקה כמו בגובהה.
ל- ZPrinter 250 מערכת ייחודית לשחזור צבעים. מגוון הצבעים הזמינים עבור ה- ZPrinter 450 ו- 650 שונה גם הוא (מציג כעת ספירת צבעים אמיתית) ל -180,000 צבעים ייחודיים ל- ZPrinter 450 ו- 390,000 צבעים ייחודיים ל- ZPrinter 650, בהתאמה.
כנראה שרבים ישאלו: מדוע רק 64 צבעים? התשובה פשוטה דיה: מכיוון שמדפסת תלת מימד זו מהווה מודל ברמת כניסה ומיועדת בעיקר ליצירת דגמי קונספט ומצגות, שטח הצבעים המוגבל הוא אפילו ברכה עבור דגמים כאלה.
המאפיינים העיקריים של מדפסות תלת מימד מסוג Office של Z Corporation מוצגים בטבלה.
רגיל 0 שקר כוזב כוזב שקר RU X-NONE X-NONE MicrosoftInternetExplorer4
מאפיינים |
ZPrinter 150 |
ZPrinter 250 |
ZPrinter 350 |
ZPrinter 450 |
ZPrinter 650 |
| רזולוציה, נקודות / אינץ ' | 300x450 | 300x450 | 300x450 | 300x450 | 600x540 |
| הגודל המינימלי של היסוד הטופולוגי, מ"מ | 0,4 | 0,4 | 0,15 | 0,15 | 0,1 |
| צבע (מספר צבעים ייחודיים לחלק) | צבע חומר | 64 צבעים (צבע שילוב בסיס) | צבע חומר | 180,000 צבעים (טווח צבעים רחב) | 390,000 צבעים (מספר צבעים מרבי) |
| מהירות אנכית של בניית אובייקט, מ"מ / שעה | 20 | 20 | 20 | 23 | 28 |
| נפח תא עבודה, מ"מ | 236x185x127 | 236x185x127 | 203x254x203 | 203x254x203 | 254x381x203 |
מבוסס על חומרים מתאגיד Z והניסיון שלנו
דמיטרי אושקין
דואר אלקטרוני: [email protected]
