Закрыть
Узнать цену

Спасибо, ваша заявка отправлена.

В ближайшее время наши менеджеры свяжутся с Вами по указанному телефону.

Ваше имя
Ваш телефон
Ваш e-mail
Комментарий
code
Заказ обратного звонка: Закрыть
 - 
8 - 
 - 
Заказ обратного звонка: Закрыть
 - 
 - 
статьи

3D-принтеры и технология трехмерной печати

Это первая чать статьи о 3Д принтерах, посвящена технологии 3DP.

 

Содержание:

 

Смотрите также:

Обзор 3D-принтеров ProJet: описание и принцип работы - материалы печати: пластик, медицинский пластик, акриловые фотополимеры, воск, пластик для литья по выжигаемой модели.

3D печать (быстрое прототипирование) - описание технологий и заказ быстрого прототипирования.

Литье по выплавляемым моделям - принцип создания модели и заказ прототипа для литья из металла.

Литье по выжигаемым моделям  - принцип создания модели и заказ прототипа для литья из металла. 

Купить 3D принтер  - все типы 3Д принтеров. Материалы: пластик, гипс, фотополимеры, воск, медицинский пластик, металл.


 Видео:

Что такое 3D-принтер

3D-принтеры

3D-принтер — это специальное устройство для вывода трёхмерных данных. В отличие от обычного принтера, который выводит двумерную информацию на лист бумаги, 3D-принтер позволяет выводить трехмерную информацию, т.е. создавать определенные физические объекты. В основе технологии 3D-печати лежит принцип послойного создания (выращивания) твердой модели.

Преимуществами подобных устройств перед обычными способами создания моделей являются высокая скорость, простота и низкая стоимость. Например, для того, чтобы создать модель вручную может понадобиться несколько недель или даже месяцев, в зависимости от сложности изделия. В результате значительно повышаются затраты на разработку, увеличиваются сроки выпуска готовой продукции. 3D-принтеры позволяют полностью избавиться от ручного труда и создать модель будущего изделия всего за несколько часов при этом исключая возможность ошибок, присущие «человеческому фактору».

Где применяется 3D-печать

Как правило, 3D-принтеры применяются для быстрого изготовления прототипов и используются в самых разных областях. Работа с реальными физическими моделями дает множество преимуществ тем, кто применяет технологию 3D-печати. В первую очередь, это возможность оценить эргономику будущего изделия, его функциональность и собираемость, а также исключить возможность скрытых ошибок перед запуском изделия в серию. Таким образом, можно сэкономить значительное количество финансовых средств и времени благодаря сокращению цикла производства.

Кроме того, на готовой модели можно проводить различные тесты еще до того, как будет готов окончательный вариант изделия. Более того, прототипы позволяют проводить такие тесты, которые не рекомендуются к проведению на готовом образце. Например, Porsche использовала прозрачную пластиковую модель трансмиссии 911 GTI для изучения тока масла в процессе ее разработки. При этом следует отметить, что такую модель можно сделать очень быстро - а в наше время высоких скоростей это очень важно.

Однако, прототипы - это еще не все. Следующая ступень - быстрое производство. Уже сейчас некоторые технологии 3D-печати позволяют изготовлять готовые предметы из различных материалов. Это идеальное решение для мелкосерийного производства, поскольку унифицированный техпроцесс дает возможность сделать деталь любой конфигурации за относительно малое время.

Более того, возможность быстрого создания необходимого количества учебных моделей даёт возможность решить много проблем образования. Помимо этого 3D-печать широко применяется в медицине для создания макетов внутренних органов человека, протезов и имплантатов. Высокую заинтересованность вызывают и маркетинговые аспекты 3D печати. Благодаря ей можно повысить качество работы с клиентами, демонстрируя полноценные прототипы продукции. Используется данная технология и в трехмерной рекламе. Среди экзотических вариантов использования 3D-печати следует отметить производство обуви. Пока что данная услуга рассчитана на профессиональных спортсменов. Нога будущего владельца сканируется лазером для создания цифровой модели. На основании этой информации и "выращивается" обувь путём послойного лазерного спекания. Таким образом, 3D-печать является одной из наиболее перспективных технологий, которая позволит сэкономить огромное количество времени и сил инженерам и дизайнерам.

Несомненным лидером в области 3D-печати является компания Z-Corporation. 3D-принтеры этой компании успешно используются многими фирмами и организациями, наиболее известными из которых являются: 3M, Black&Decker, Cisco, Continental Tire, Hewlett Packard, IBM, LG Electronics, MIT, NASA, Pratt & Whitney, Puma, Reebok, Rolls-Royce, US Army и т.д. Как правило, практически любая высокотехнологичная компания приходит к использованию устройств Z-Corporation.

Наиболее типичные области применения 3D-принтеров:

Архитектура. При помощи 3D-принтера можно изготовить макет отдельного здания или различные его важные элементы, или сразу макет целого микрорайона или коттеджного поселка с дорогами и деревьями.

Геоинформационные системы. Используя 3D-принтеры, можно создавать цветные объемные карты, точно повторяющие ландшафт местности или оказывающие уровень залегания различных пород.

Промышленная продукция и машиностроение. В данной области 3D-принтер можно использовать для создания прототипов и концепт-моделей будущих потребительских изделий или их отдельных деталей. Такие модели можно использовать как в экспериментальных целях, например, для выяснения аэродинамических характеристик кузова автомобиля или фюзеляжа летательного аппарата, так и для презентаций внешнего вида нового товара на совещаниях или перед заказчиками.

Медицина, где подобное устройство может существенно облегчить изготовление и примерку протезов. Применение 3D-принтера даст возможность создавать муляжи и макеты органов пациента для подготовки врачей к ответственным операциям.

Образование. 3D-принтеры позволяют создавать наглядные пособия для школьников и студентов. Устройства Z-Corporation отлично подходят для классной комнаты или офиса, поскольку обладают повышенной надежностью благодаря улучшенной технологии:

  • Нет коррозионно-активных химикатов или побочных продуктов;
  • Нет особых требований по утилизации;
  • Нет бритвенных или режущих материалов;
  • Нет лазеров.
3D-принтеры Z-Corporation достаточно надёжны для использования учениками:
  • 15 лет истории изменения качества и усовершенствования;
  • Более 6000 установленных аппаратов;
  • Готовая к использованию технология чернильной головки принтера.
Фото 3 Фото 25
Кроме того, в образовательных учреждениях дизайнерских или конструкторских специальностей доступ студентов к 3D-принтеру мог бы способствовать большей эффективности обучения.

Художественные и театральные области, где возникает потребность в изготовлении точных копий различных предметов, например, в качестве декораций к фильмам или спектаклям, муляжей редких музейных экспонатов.

Фото 8 Фото 9 Фото 22

Полиграфия и смежные области. Применительно к использованию в полиграфии и смежных областях, 3D-принтеры могут найти применение в изготовлении макетов упаковки - флаконов, бутылок и т.п. оригинальной формы. При этом возможность изготовить сразу объемную цветную модель не только нужной формы, но и со всеми элементами дизайна (этикетки, фирменными знаки, штрих-код т.д.) напечатанными прямо на ней - будет весьма полезной возможностью при общении с заказчиками. Другим применением могло бы стать изготовление прототипов клише для конгревного тиснения. Такое клише, скорее всего, нельзя будет использовать для производственных нужд - композитный материал может не выдержать давления и качество печати мелких элементов не достаточно высокое. Но в роли тестовой модели, при помощи которой можно оценить глубину рельефа и сделать необходимые доработки в дизайне клише до изготовления металлических форм на фрезерном станке, такой отпечаток вполне может оказаться полезным. При наличии интереса компаниям, занимающимся конгревным тиснением, имеет смысл поближе ознакомиться с продукцией Z-Corporation и попробовать организовать тестирование устройства применительно к своим нуждам.

Быстрое мелкосерийное производство. Заслуживают упоминания также и возможность использования 3D-принтеров для производства уже не макетов и прототипов, а штучных товаров, например, предметов искусства, в коммерческих целях. Наиболее популярным и любопытным видом такого применения стало изготовление фигурок персонажей для участников ролевых интернет-игр. За последние три года производство подобных фигурок фактически превратилось в новый вид коммерческой деятельности, успешность которой напрямую зависит от популярности игры. Так, например, участники игры World of Warcaft, насчитывающей более 12 млн. подписчиков по всему миру, имеют возможность заказать трехмерную печать своего персонажа за немалые $130. При этом количество желающих таково, что компании, осуществляющей печать, приходилось проводить среди них лотереи на право печати без ожидания своей очереди по несколько месяцев. Коммерческих успех подобной деятельности подстегнул даже саму компанию Z-Corporation организовать трехмерную печать фигурок рок-музыкантов для участников видео игры Rock Band 2 канала MTV на собственных мощностях. Помимо прочего, новые сферы использования 3D-печати - производство обуви по индивидуальным характеристикам, игровая индустрия и пр.

↑ к содержанию

 

Выбор 3D-принтера

Модельный ряд 3D-принтеров Z-Coproration представлен несколькими моделями: ZPrinter 150, ZPrinter 250, ZPrinter 350, ZPrinter 450, ZPrinter 650, а также Spectrum Z510, ZBuilder Ultra. Выбор конкретной модели 3D-принтера в первую очередь зависит от задач, которые необходимо вам выполнять, а также от стоимости устройства.

Среди моделей принтеров Z-Corporation есть три устройства стоимостью до 25 тысяч евро. Приблизительные цены на эти принтеры представлены в таблице:

Модели стоимостью до 25 000 евро

Модель ZPrinter 150 ZPrinter 250 ZPrinter 350
Отличительные особенности Черно-белый, самый доступный, большие детали Наиболее доступный цветной 3D-принтер Черно-белый, удобный для офиса, доступный
Цветность Черно-белый Основной цвет Черно-белый
Размер детали 9,3" x 7,3" x 5"
236 x 185 x 127 мм
9,3" x 7,3" x 5"
236 x 185 x 127 мм
8" x 10" x 8"
203 x 254 x 203 мм
Приблизительная цена, евро 13 000 22 000 22 000

ZPrinter 150 - доступное решение, позволяющее сделать трехмерное прототипирование доступным для большинства дизайнеров, инженеров, архитекторов, студентов. Монохромный 3D-принтер ZPrinter 150 занимает небольшое пространство, что очень удобно для класса, отдела или небольшой компании. В отличие от 3D-принтеров коммерческого уровня, ZPrinter 150 исключительно удобен в использовании и имеет самую низкую в отрасли стоимость эксплуатации (самая низкая стоимость 1 см3 выращиваемой модели). Подробное описание и стоимость принтера

ZPrinter 250 - доступное и более производительное решение для цветной печати. Кроме доступности покупки и эксплуатации, этот принтер также обладает уникальной способностью одновременного изготовления множества моделей с оптимизацией их размещения. Это резко повышает производительность и позволяет принтерам серии ZPrinter в полном объеме удовлетворять потребности целых классов или отделов во время их самой большой загруженности. Подробное описание и стоимость принтера

ZPrinter 350 Plus, Spectrum Z 510 - не самые новые модели принтеров. В отличие от более новых моделей, в них отсутствует система автоматической сушки моделей после печати и система автоматической откачки из камеры незапечатанного порошка. Откачку порошка нужно выполнять вручную, используя встроенное в принтер специальное сопло со шлангом. Отличительная особенность этих двух принтером состоит в том, что они способны печатать на более широком ассортименте материалов, включая материалы для изготовления форм для литья металлов и гибкий материал. Так что, несмотря на определенные неудобства, вызванные отсутствием автоматики, область их применения несколько шире, чем у двух других, более новых, устройств. Кроме того, слой поперечного сечения модели у этих принтеров имеет больший диапазон толщин: 0,089-0,203 мм, в то время как у более современных принтеров (ZPrinter 450 и ZPrinter 650) он вдвое меньше и составляет 0,089-0,102 мм.

ZPrinter 350 Plus - "монохромный" принтер с одной печатной головкой, предназначенной для закрепления порошка клеем. Поэтому модели на таком принтере будут иметь цвет исходного материала. Единственный способ получить на этом принтере трехмерную модель с цветом отличным от цвета исходного материала - изменить цвет самого клея, смешав его в нужных пропорциях с клеем триадных цветов. Однако в то же время, ZPrinter 350 - это один из недорогих аппаратов среди принтеров Z-Corporation, и отсутствие цвета не станет препятствием для использования этого принтера в целях, где печать цветных моделей не требуются, например, для изготовления форм для литья. Подробное описание и стоимость принтера

ZPrinter 450 - это цветной 3D-принтер, использующий две печатные головки: одну для печати прозрачным клеем, другую для печати цветных красок триады (C, M, Y). В технологии цветной печати разработчики применили интересное решение: использовать стандартные картриджи HP 57 настольных принтеров HP Deskjet и Photo-Smart. Такой подход позволяет существенно упростить конструкцию и сделать устройство доступным, например, для образовательных учреждений. Оснащен полным набором автоматики для удаления порошка из камеры для печати и сушки отпечатанных моделей. Из недостатков модели можно отметить следующее: отсутствие черного цвета не лучшим образом сказывается на точности цветов и контрасте "отпечатка". Подробное описание и стоимость принтера

ZPrinter 650 - самый новый принтер Z Corporation. Он имеет почти вдвое больший "формат печати" - 254х381х203мм (против 254х203х203 у ZPrinter 310 Plus и ZPrinter 450), большее разрешение 600х540 dpi (против 300х450 dpi) и пять печатающих головок - прозрачный и полный набор триадных цветов клея (C, M, Y, K). Данный принтер позволяет печатать модели большего размера и получать цветные образцы наилучшего качества. Принтер также оснащен полным набором автоматики для удаления порошка из камеры для печати и сушки отпечатанных моделей. Единственное ограничение принтеров ZPrinter 450 и 650 состоит в том, что для создания твердых моделей и прототипов возможно использовать только композитные материалы. Существующие материалы для создания литейных форм и гибкий материал не совместимы с этими устройствами. Подробное описание и стоимость принтера

Spectrum Z 510 - один из наиболее универсальных принтеров компании. На нем, в отличие от всех упомянутых выше устройств, можно получать как твердые цветные модели для презентаций и тестирования, так и гибкие модели или формы для литья металлов. Принтер имеет четыре печатные головки, наносящие клей: прозрачный и триадные C, M и Y. Как и у ZPrinter 450, здесь отсутствует черный цвет, тем не менее, поскольку разрешение печати у принтера выше (600х540 dpi, как и в ZPrinter 650), качество цвета у отпечатка с этого устройства лучше, чем на ZPrinter 450, но несколько хуже, чем на ZPrinter 650. Подробное описание и стоимость принтера

ZBuilder Ultra - принтер для быстрого создания высококачественных функциональных моделей. Функциональные детали нуждаются в материале такого качества, которое конкурирует с готовыми деталями, поэтому для печати этот принтер использует стандартный пластик: он может быть прочный и гибкий, устойчив к деформации, независимо от настройки. Поэтому в ZBuilder Ultra при печати используется несколько другая технология - технология облучения жидкого фотополимера, который затвердевает при воздействии света. Благодаря этому данный принтер позволяет создавать чёткие пластиковые макеты с высокой разрешающей способностью, тонкостенные перегородки и острые детали с ультра-гладкой отделкой поверхности. Принтер обеспечивает максимальную производительность высококачественной системы быстрого макетирования с минимальными затратами. Подробное описание и стоимость принтера

Основные возможности и отличия некоторых моделей 3D-принтеров Z-Corporation сведены в таблицу:

3D-принтеры Z-Corporation от официального дилера VEKTORUS

Модель ZPrinter 150 ZPrinter 250 ZPrinter 350 ZPrinter 450 ZPrinter 650
Внешний вид ZPrinter 150 ZPrinter 250 ZPrinter 350 ZPrinter 450 ZPrinter 650
Отличительные особенности Наиболее доступный, качественные 3D-модели, монохром Доступный, качественные 3D-модели, многоцветный Монохром, доступный, подходит для офиса Многоцветный, доступный, подходит для офиса Исключительные цвета, высочайшая разрешающая способность, наибольший размер конструкции
Разрешение, точек/дюйм 300 x 450 300 x 450 300 x 450 300 x 450 600 x 540
Минимальный размер топологического элемента, мм 0,4 0,4 0,15 0,15 0,1
Цвет (число уникальных цветов на деталь) Белый 64 цвета (базовый комбинированный цвет) Белый 180 000 цветов (расширенный цветовой охват) 390 000 цветов (максимальное количество цветов)
Автоматическая настройка и диагностика да да да да да
Автоматическая загрузка порошка да да да да да
Удаление порошка да да да да да
Автоматическая очистка камеры для построения моделей нет нет нет да да
Удаление мелкого порошка Опция Опция Встроено Встроено Встроено
Быстросъемные картриджи с клеем да да да да да
Интуитивно понятная панель управления да да да да да
Вертикальная скорость построения объекта, мм/час 20 20 20 23 28
Размер объекта, мм 236 x 185 x 127 236 x 185 x 127 203 x 254 x 203 203 x 254 x 203 254 x 381 x 203
Используемые материалы Высококачественные композитные материалы Высококачественные композитные материалы Высококачественные композитные материалы Высококачественные композитные материалы Высококачественные композитные материалы
Толщина слоя, мм 0,1 0,1 0,089 - 0,102 0,089 - 0,102 0,089 - 0,102
Количество сопел 304 604 304 604 1520
Количество печатающих головок 1 2 1 2 5
Размеры устройства, см 74 x 79 x 140 74 x 79 x 140 122 x 79 x 140 122 x 79 x 140 188 x 74 x 145
Вес устройства, кг 165 165 179 193 340
Требования к питанию 90-100В 7,5А; 110-120В 5,5А; 208-240В 4А 90-100В 7,5А; 110-120В 5,5А; 208-240В 4А 90-100В 7,5А; 110-120В 5,5А; 208-240В 4А 100-240В; 15-7,5А 100-240В; 15-7,5А
Форматы файлов для печати STL, VRML, PLY, 3DS, ZPR STL, VRML, PLY, 3DS, ZPR STL, VRML, PLY, 3DS, ZPR STL, VRML, PLY, 3DS, ZPR STL, VRML, PLY, 3DS, ZPR
Совместимость рабочей станции Windows 7, XP, Vista Windows 7, XP, Vista Windows 7, XP, Vista Windows 7, XP, Vista Windows 7, XP, Vista
Соответствие нормам CE, CSA да да да да да
Особые требования к рабочему помещению отсутствуют да да да да да
↑ к содержанию

 

Технология 3D-печати

В эксплуатации 3D-принтеры Z-Corporation достаточно простые: процесс печати для пользователя на компьютере мало отличается от печати на обычном принтере. Вначале пользователь должен открыть в специальной программе ZPrint, поставляющейся в комплекте с принтером, файл с моделью. Программа поддерживает множество популярных форматов для 3D-печати. Затем модель можно позиционировать в объеме камеры для печати, при необходимости изменить масштаб модели и запустить на печать. Программа покажет приблизительное время и расход всех расходных материалов, которые потребуются при печати модели. Эта функция может быть полезна для расчета себестоимости и стоимости печати, если модель изготавливается для стороннего клиента в качестве коммерческого заказа.

Основные возможности программы:

  • Открытие файла Z-печати
  • Ориентация детали
  • Экспорт ZPR
  • Установка трёхмерной печати
  • Оценка времени печати
  • Фиксирование
  • Укрепление
  • Изготовление контрольной детали
  • Обнаружение коллизии
  • Вращение, масштабирование и выравнивание
  • Трёхмерная визуализация
  • Двухмерный режим
  • Инструменты для обслуживания
  • Печать
Soft

При необходимости перед печатью модель можно открыть в программе ZEdit, где назначить или изменить цвет поверхностей, добавить метки и комментарии, которые должны быть напечатаны на деталях модели. Профессиональная версия программы - ZEdit Pro обладает большим числом возможностей по "допечатной подготовке" трехмерной модели. Здесь можно проверить качество модели и пригодность для печати ее элементов, разрезать слишком большую модель на части, которые будут независимо отпечатаны, а затем соединены (для простоты стыковки частей программа автоматически добавит штырьки и ответные пазы на разных частях модели). Большие сплошные элементы конструкции могут быть сделаны пустотелыми для снижения их веса и экономии материала и пр.

После подготовки модели печать в 3D-принтере происходит согласно технологии "3DP", запатентованной компанией Z-Corporation. Это технология отличается простотой и эффективностью от других способов 3D-печати, в которых модели создаются путем УФ-отверждения жидкого фотополимера или из капель расплавленного термопластика. Суть этой технологии печати заключается в следующем:

Шаг 1

1. В качестве строительного материала для создания или «выращивания» трехмерной модели используется композитный порошок, чем-то напоминающий гипс. Дозирующая камера наносит слоями порошок на дно специальной камеры.

Шаг 2

2. Ось принтера распределяет порошок тонким слоем.

Шаг 3

3. Печатающие головки выборочно наносят связующее вещество для укрепления. В качестве основного инструмента используется струйная печатная головка серийного производства от Hewlett Packard. Вместо чернил головка использует бесцветный клеевой состав в качестве связующего вещества. Клеевой состав изготовлен на водной основе, как и обычные чернила для термоструйной печати. Головка перемещается над слоем порошка и наносит на поверхность рисунок поперечного сечения будущей трехмерной модели. Процесс фактически идентичен обычной струйной печати, с тем отличием, что роль бумаги играет порошок, а вместо чернил используется клей.

Шаг 4

4. После печати одного поперечного сечения дно камеры опускается на толщину слоя порошка для подготовки следующего слоя, после чего процесс повторяется: засыпается новый слой порошка, по которому клеем печатается рисунок следующего сечения модели.

Шаг 5

5. Клей скрепляет частицы порошка, формируя в камере объемную фигуру, созданную из отпечатанных поперечных сечений исходной трехмерной модели. Когда последний слой-сечение отпечатан, принтер сначала нагревает камеру с порошком, чтобы высушить клей, затем незапечатанный клеем порошок откачивается обратно в емкость, из которой он подавался и вертикальная камера опорожняется. Результат печати в виде завершенной модели остается на дне камеры.

После завершения печати необходимо выполнить послепечатную обработку: удалить остатки незакрепленных частиц порошка струей воздуха, а из труднодоступных участков — кисточкой, затем пропитать поверхность закрепляющим составом для заполнения пор между частицами порошка и придания модели большой твердости (или других свойств в зависимости от назначения модели).

Особенности и преимущества технологии:

  • Высокая точность печати, как при стандартном литьевом формовании. Электронная система чётко контролирует ход печати. Печатная головка тщательно и точно распределяет связующее вещество и цвет в областях, заданных программным обеспечением Z-принтера.
  • Недорогие порошкообразные материалы приводят к снижению себестоимости производства модели (от 0,1$ за 1 см3).
  • Надежность, высокая скорость и большое разрешение для создания моделей с мелкими деталями, обусловленные хорошо отлаженной технологии термальной струйной печати.
  • Во время печати модель со всех сторон окружена незапечатанным порошком, что позволяет создавать фигуры сложной формы, создание которых иным способом либо невозможно, либо требует установки специальных подпорок, удерживающих части модели на весу.
  • Возможность одновременной печати нескольких деталей, расположив их в объеме камеры печати. Печатные головки могут перемещаться по всей поверхности слоя порошка, независимо от формы данной модели.
  • При печати не выделяются токсичные вещества, что позволяет использовать такие устройства в обычном офисе, где нет систем дополнительной вентиляции. А автоматическая откачка излишков порошка из камеры для их повторного использования, делает процесс чистым и экономичным.
  • Возможность цветной печати, основанная на технологии чернильной печати, позволяющая воспроизводить до 90% чернильного цветового спектра. Технология также позволяет печатать на моделях текст и изображения. В цветных принтерах в дополнение к клеевой головке используются дополнительно одна или несколько головок, красящие порошок в нужный цвет. Клей с цветным оттенком или цветные чернила с целью экономии наносятся только на небольшую площадь поперечного сечения, которая станет стенкой или внешней поверхностью будущей модели. Кроме того, прозрачный клей наносится на поперечное сечение экономно - для повышения прочности внешних стенок на них наносится более плотный слой клея, чем на внутреннюю часть, где можно сэкономить без ущерба для результата.
↑ к содержанию

 

Материалы для 3D-печати

Для 3D-печати традиционно используются несколько типов материалов. Условно их можно разделить на три группы: композитные материалы, материалы для создания гибких моделей и материалы для литейных форм.

Универсальные композитные материалы.

Комп.материалыКомпозитные материалы можно использовать для создания твердых моделей различных типов. Такие материалы, как правило, используются для изготовления трехмерных макетов изделий или прототипов деталей механизмов для функционального тестирования. Они позволяют воспроизводить мелкие детали, отличаются довольно высокой прочностью и качеством цветопередачи.

Для пропитывания поверхности материала после печати используются закрепляющие растворы. Для пропитывания композитных материалов можно использовать средства трех типов. Первый и наиболее часто использующийся имеет название Z-Bond и представляет собой вещества на основе цианоакрилат (вещество известное в быту как "суперклей", и не самое полезное для здоровья). Такие средства обеспечивают высокую скорость закрепления, хорошую прочность модели и яркость цветов. Недостаток таких средств - это вредность вдыхания паров и контакта с кожей, поэтому при использовании этих закрепляющих растворов помещение желательно вентилировать. Альтернативным и более безопасным средством, использующимся для закрепления новых композитных материалов, является водный раствор гептагидрата сульфата магния (более известно как "английская соль", обычно продающегося среди солей для ванн и косметических средств). Преимущество данного вещества состоит в том, что оно скорее полезно, чем вредно для здоровья. Кроме того оно просто в использовании и обеспечивает максимальную белизну модели. Недостатком является прочность модели, которая при этом будет меньше, а цвета - не настолько насыщенные, как при использовании цианоакрилата. Поэтому данный раствор рекомендуется использовать на промежуточных этапах проектирования, с моделями для внутреннего использования в конструкторском бюро.

Один из композитных материалов даже допускает закрепление простым обрызгиванием водопроводной водой без дополнительных добавок. Однако данный способ имеет более существенный недостаток: поверхность модели может стать шершавой (из-за мельчайшей эрозии материала под действием воды), а цвета могут расплыться. Для этого материала также рекомендуется использовать раствор английской соли вместо простой воды.

В таких задачах, как прототипирование функциональных деталей механизмов, где прочность играет важнейшую роль, лучшим закрепляющим составом будет Z-Max - двухкомпонентное средство на основе эпоксидной смолы. В отличие от обычных эпоксидных смол, Z-Max имеет очень низкую вязкость. Благодаря этому закрепляющий состав хорошо пропитывает поверхность модели на достаточно большую глубину, придавая ей высокую прочность.

Последний тип средств для обработки композитных материалов представляет собой специальный воск, который делает поверхность более ровной и блестящей, а цвета - насыщенными и яркими. Недостаток этого средства в том, что оно не обеспечивает прочность, сравнимую с обработкой цианоакрилатом или эпоксидной смолой. Преимущество - подходит для создания ярких цветных моделей, в отличие от соляного раствора.

Материалы для создания гибких моделей.

Такой материал позволяет создавать гибкие модели со свойствами резины. Этот материал хорошо подходит, например, для создания прототипов в обувной промышленности, где абсолютно твердые модели, получаемые из композитных материалов, не совсем уместны для оценки свойств продукта. Основой гибких материалов являются целлюлозные и специальные волокна c добавками. Для послепечатного пропитывания поверхности применяется полиуретановый эластомер. В результате применения этих материалов модель получается прочной и гибкой одновременно. Как упоминалось выше, эти материалы совместимы с 3D-принтерами ZPrinter 310 Plus, (для создания монохромных моделей) и Spectrum Z 510 (для полноцветной печати).

Материалы

Материалы для литейных форм.

С помощью материалов этой группы можно создавать формы для литья металлов. Первый материал носит название ZCast, состоящий из литейного песка, гипса и специальных добавок. Как правило, его используют для печати непосредственно форм для литья цветных металлов. Использование 3D-принтеров ZPrinter 310 Plus или Spectrum Z 510 для печати форм, в которые будет заливаться расплавленный металл, позволяет существенно упростить и ускорить изготовление прототипов деталей из металла в конструкторских бюро. Более того, подобные формы могут даже применяться на литейном производстве, поскольку данный материал способен выдерживать температуры до 1200°С. Отличительная особенность ZCast в том, что он не требует дополнительного пропитывания после печати формы.

Второй материал данной группы предназначен для технологии литья по "выплавляемым моделям". Он представляет собой смесь целлюлозных и других специальных волокон подобно материалу для печати гибких моделей. После печати на принтере (например, ZPrinter 310 Plus) материал пропитывается воском и получается выжигаемая модель, по которой создается литейная форма из керамики или песка. После изготовления формы ее помещают в специальную печь, где оригинальная выжигаемая модель сгорает без остатка. В дальнейшем в образовавшуюся пустотелую форму заливают расплавленный металл.

↑ к содержанию

Смотрите также:

Обзор 3D-принтеров ProJet: описание и принцип работы - материалы печати: пластик, медицинский пластик, акриловые фотополимеры, воск, пластик для литья по выжигаемой модели.

3D печать (быстрое прототипирование) - описание технологий и заказ быстрого прототипирования.

Литье по выплавляемым моделям - принцип создания модели и заказ прототипа для литья из металла.

Литье по выжигаемым моделям  - принцип создания модели и заказ прототипа для литья из металла. 

Купить 3D принтер  - все типы 3Д принтеров. Материалы: пластик, гипс, фотополимеры, воск, медицинский пластик, металл.