3d печать Инвент

3d печать, быстрое прототипирование, макетирование, изделия из пластмассы.

Ошеломляющие возможности принтеров ProJet: от создания прототипов к печати полнофункциональных изделий.

Не успели мы привыкнуть к 3D-принтерам, печатающим из гипсополимера (об этом подробнее здесь), как вновь технологии стремительно «рванули» вперед. Трехмерной фигуркой сказочного персонажа или 3D макетом коттеджа сегодня уже никого не удивить. Борьба пошла за точность, функциональность и физические характеристики создаваемых образцов.

Макет корабля выполненный в мельчайших деталях
Макет корабля выполненный в мельчайших деталях - эта наша работа высоко оценена на международном уровне - на одном из самых авторитетных порталов, посвященных 3д печати, 3Dprint.com, подробнее ...

Так для чего же мы создаем 3d-модели объектов? Для визуальной оценки эксплуатационных свойств будущего изделия, создания концептуальных моделей и т.д. (подробнее об этом см. рисунок ниже). Конечно же, первые модели из гипсополимера нужно было аккуратно  брать в руки даже после покрытия клеем. Сейчас технологии продвинулись вперед, но все равно можно говорить лишь об ограниченной функциональности получаемых моделей. Например, защелки или клипсы на прототипах корпусов приборов нельзя «защелкивать», ведь гипсополимер не обладает пластичностью традиционных пластиков.

Для чего мы используем 3D печать?

Аппетит приходит во время еды, поэтому инженерам-производственникам хотелось бы сразу получать прототипы, обладающие всеми свойствами конечной продукции. В частности, чтобы не требовалось дальнейшее литье пластмасс в ограниченных партиях изделий (о литье пластмасс в силикон рассказано вот здесь) и т.д.

Кроме того, получаемые гипсополимерные модели не имеют высокой точности, скажем на уровне десятков микрон. Для этого требуются иные подходы. Именно это привело к зарождению более совершенных технологий выращивания 3D моделей с помощью нанесения фотополимерных материалов. Для сравнения, оборудование подобного класса позволяет наносить полимер тончайшими слоями в 32, 29 и даже 16 микрон!

Знакомьтесь: 3D принтеры, использующие фотополимеры

Кроме высочайшей точности, изделия из фотополимеров обладают прекрасными физико-механическими свойствами, ведь каждый слой нанесенного фотополимера сразу отверждается ультрафиолетом. Вы получаете практически полностью идентичный прототип, который не только обладает всеми необходимыми габаритами (и, что немаловажно, не теряет их со временем), но и может подвергаться механическим нагрузкам (защелки на корпусах и т.д.).


Пример детали, выполненной из фотополимера на принтере серии ProJet.

К сожалению, самые передовые технологии имеют традиционные недостатки. В первую очередь – это высокая стоимость оборудования. Это особенно ощутимо, когда мы начинаем разбираться в линейке 3D-принтеров, например, признанного лидера в данной сфере – компании ProJet. Ведь при анализе ты понимаешь, что каждая более старшая модель несет в себе все новые и полезные функции, которые также хотелось бы иметь.

Так, например, ProJet 3510 HD позволяет получать более высокое разрешение, точность (29 микрон против 32 микрон) и производительность по сравнению с условно «бюджетной» моделью ProJet 3510 SD. Но при этом, еще более «продвинутая» модель ProJet 3510 HD Plus вводит качественно иной уровень точности (16 микрон вместо 29).

Этот режим получил название XHD. Ну, а топовая модель ProJet 3500 HD Max не только обеспечивает указанную точность в 16 мкн, но и позволяет обеспечить ее по всему объему камеры, а не только в ее центре, что крайне важно при создании больших макетов.

Топовая модель 3D принтеров - ProJet 3500 HD Max

Кроме этого, в этом, наиболее сложном XHD режиме, принтер 3500 HD Max обеспечивает более высокую производительность, чем 3510 HD Plus.

Небольшая справка: вообще единица длины «микрон» (10-6 м, или 10-3 мм.) официально заменена на «микрометр» с обозначением «мкм», но мы будем применять оба названия, поскольку они оба распространены в России.

Кстати, если требуется еще более высокая производительность, пусть при чуть меньшей точности, то в топовой модели HD Max появляется еще один – четвертый режим HS.

Чтобы не запутаться в этих названиях, приведем всю линейку режимов, которыми обладает принтер  ProJet 3500 HD Max:

  • HD - High Definition (Высокое разрешение), разрешение 375 x 375 x 790 dpi (xyz); слой 32 мкм,
  • HS - High Speed (Высокая скорость печати), разрешение 375 x 375 x 790 dpi (xyz); слой 32 мкм,
  • UHD - Ultra High Definition (Ультравысокое разрешение), разрешение 750 x 750 x 890 dpi (xyz); слой 29 мкм,
  • XHD - Xtreme High Definition (Сверхвысокое разрешение), разрешение 750 x 750 x 1600 dpi (xyz); слой 16 мкм.

К сожалению такого многофункционального и высокоточного принтера в Санкт-Петербурге нет. Точнее, не было до недавнего времени!

Встречайте гостя: сверхточные технологии теперь и в Санкт-Петербурге …

Мы рады сообщить Вам, что в октябре-ноябре 2013 года самая мощная модель из линейки оборудования этой компании – 3D принтер  ProJet 3500 HD Max, был приобретен и введен в эксплуатацию в компании «Инвент-Про». Поэтому теперь компаниям из Санкт-Петербурга, Москвы и всей России стали доступны новейшие технологии и все преимущества высококачественной и высокопроизводительной 3D-печати.

Первый высокоточный принтер 3D принтер  ProJet 3500 HD Max в Санкт-Петербурге!
Первый в Санкт-Петербурге высокоточный принтер 3D  ProJet 3500 HD Max  появился в 2013 году в компании "Инвент-Про". Кстати, справа на стеллажах расположена печка для постобробо­тки деталей от данного принтера, а сверху - морозилка для более быстрого разделения деталей и поддерживающего материала.

Фото одной из первых наших работ приведены в данной статье (см. ниже), Вы, несомненно, сможете оценить детализацию и качество исполнения данного Заказа.

Один из первых корпусов, сделанных нами на новом принтере
Один из первых корпусов, сделанных нами на новом принтере. В конце этой статьи будут приведены более детальные изображения всех его составляющих.


Прототип, отпечатанный нашими специалистами на принтере ProJet.

Выбор без выбора … или сравним конкурентов

Вы спросите, а что, только компания ProJet выпускает подобное оборудование? Конечно же, нет. Спрос рождает предложение, поэтому на рынке существует альтернативная технология PolyJet,  разработанная компанией Object и также позволяющая печатать толщиной слоя фотополимера в 16 мкм. Но сравнение подходов ProJet и Objet (PolyJet) выявляет подавляющее преимущество принтеров первой серии.

Это не рекламный ход с нашей стороны, а результат объективного сравнения, проведенного в нашей лаборатории. «Понимание приходит с опытом», говорят мудрецы. именно поэтому мы долго взвешивали все «за» и «против», прежде чем отказаться от имевшегося у нас на тот момент принтера компании Objet и перейти к максимальным возможностям принтера компании ProJet.

На фото ниже представлены две одинаковые фигурки стильного кота, выполненные на нашем производстве с помощью обеих сравниваемых технологий: слева – на принтере компании Objet, справа – компании ProJet.  Отметим, что второй принтер также позволяет печатать прозрачным пластиком, основные нюансы не в этом. Кстати о возможных видах применяемого фотополимера мы еще отдельно поговорим ниже.

Две фигурки кота, выполненные на принтерах Objet и ProJet
Две одинаковые фигурки кота, выполненные нами на принтерах Objet (слева) и ProJet (справа). Отметим, что прозрачность - не главное отличие, подробнее см. ниже.

Итак, что объединяет принтеры компаний ProJet и Objet:

  • только они позволяют печатать со сверхвысокой точностью за счет построения деталей с минимальным слоем в 16 мкм. На данный момент никто в мире более не производит такого прецизионного оборудования,
  • очень высокая детализация даже самых маленьких элементов, вплоть до 0,1 мм,
  • высокое качество поверхностей,
  • совсем малая погрешность 25-50 мкм на дюйм (10-20 мкм на сантиметр).

Теперь проанализируем в чем же их различия и почему мы выбрали именно ProJet 3500 HD Max:

  • слишком короткий «период жизни» изделий, которые печатают принтеры Objet. Официально данный производитель дает гарантию на полученное изделие всего 4 дня!!! И это действительно оправданно, так как через несколько дней прототипы попросту «ведет», они изменяют геометрическую форму, закручиваются и т.д. Изделия, напечатанные на принтерах ProJet сопоставимы по характеристикам с прочными ABS-пластиками, поэтому подобных проблем они не знают,
  • крайне низкая температура плавления изделий из фотополимеров, получаемых на принтерах Objet – всего 40-50 градусов (по Цельсию). Как Вы понимаете этого недостаточно не только для создания силиконовых форм, но и просто для кратковременного изучения характеристик прототипа. Продукция ProJet имеет температуру плавления 80-88 градусов (по Цельсию), а это, как говорится, совсем другое дело,
  • выше уже было отмечено высокое качество печати обоих принтеров, но если быть более внимательным и сравнивать их только между собой, то можно сразу отметить, что качество печати ProJet конечно же ощутимо выше. Причем это заметно даже визуально.

Высокое разрешение и точность изделий, получаемых на принтерах серии ProJet
Высокое разрешение и точность изделий, получаемых на принтерах марки ProJet.

«Жар костей не ломит»: несколько слов о высокой температуре …

Небольшая ремарка. Если по условиям дальнейшей эксплуатации полученных изделий требуется более высокая температура плавления пластика, то мы рекомендуем воспользоваться технологией SLS (Selective Laser Sintering) – селективного лазерного спекания полиамида, которая заключается в послойном лазерном синтезе детали из мелкодисперсного порошкового материала. Разумеется, компания «Инвент-Про» обладает необходимым для этого оборудованием.

Впрочем, на высокой температуре плавления все преимущества SLS-технологии и заканчиваются, конечно же, если сравнивать их с изделиями, полученными с помощью  ProJet 3500 HD Max. В остальном очевидны преимущества фотополимеров: выше точность и разрешение печати, тоньше наносимый слой, выше качество получаемых поверхностей и их детализация. И еще один важный момент: тонкие плоские детали, полученные с помощью SLS-печати часто «ведет» и изгибает. Фотополимеры лишены этого недостатка.

Именно поэтому, если Заказчику не требуются высокие температуры эксплуатации 3D-моделей или готовых изделий, то мы однозначно рекомендуем использовать фотополимеры и наш новый принтер. Если же высокая температура плавления критична, то мы изготовим Ваш заказ на нашем оборудовании, используя SLS-метод трехмерной печати.


Еще один пример высочайшей точности в мелких деталях - для нашего Заказчика.

Больше пластмасс, красивых и разных …

Вы уже обратили внимание, что одну и ту же фигурку кота (см. фото выше) можно выполнить, используя различные материалы. Разумеется, такой «продвинутый» принтер, как ProJet 3500 HD Max способен использовать широкую гамму пластиков с различными характеристиками.

Полный перечень материалов серии VisiJet, который может использоваться с принтерами ProJet,  приведен на следующем рисунке, а подробные технические характеристики изложены буклетах, которые Вы можете скачать в конце статьи. Мы проанализировали всю линейку материалов и взяли за основу самые перспективные варианты – VisiJet M3 Crystal и VisiJet M3 X.

7 вариантов фотополимеров из серии VisiJet
7 вариантов фотополимеров из серии VisiJet и примеры получаемых изделий. В верхнем левом углу - самый перспективный материал - VisiJet M3 X, имеющий свойства ABS пластика.

Полимер VisiJet M3 Crystal  является универсальным материалом для построения прототипов и получил максимальное распространение. Пример корпуса, напечатанного с помощью полимера Crystal.

Пример корпуса напечатанного из Crystal
Корпус, отпечатанный с помощью фотополимера VisiJet M3 Crystal.

Пластик VisiJet M3 X обладает всеми свойствами ABS пластиков, т.е. получаемое изделие будет полностью функциональным и это важнейшее преимущество данной технологии, предлагаемой компанией ProJet.

В частности, получаемое изделие будет иметь следующие характеристики:

  • Предел прочности: 49 MПa,
  • Модуль упругости: 2168 MПa,
  • Предел прочности при изгибе: 65 МПа,
  • Температура деформации при нагреве при 0,45 МПа: 88 °C,
  • Цвет: белый,
  • Состав: Полиакриловый пластик отверждаемый ультрафиолетовым излучением.

Разумеется, если для Вашего заказа будет необходимо применение иного пластика из этой серии, например, прозрачного, или обладающего иными характеристиками, то это не станет проблемой и мы используем самый оптимальный вариант.

Чтобы оценить визуально возможности печати на данном принтере приводим дополнительные фото корпуса прибора, изготовленного нами (первое фото было представлено выше). Корпус состоит из 4 основных элементов, представленных на следующих фото: основания, крышки и двух боковых стенок. Это уже не прототип, с которого можно делать заливки из пластмассы, это реальное изделие, которое будет использовано по прямому назначению.

Основание корпуса, его нижняя часть
Как мы и обещали, приводим более подробные фото четырех элементов корпуса, выполненных на нашем производстве с помощью принтера ProJet 3500 HD Max.

Одна из двух боковых стенок корпуса, вид с двух сторон.
Одна из двух боковых стенок корпуса, вид с двух сторон.

А это крышка корпуса, четвертая деталь, которой не было на самом первом фото в начале статьи.
А это крышка корпуса, четвертая деталь, которой не было на самом первом фото в начале статьи.

В заключении Вы можете изучить буклет по всей линейке принтеров ProJet на английском языке, подробнее ...


Прочесть материал о более классической технологии 3D печати с использованием гипсополимеров, подробнее ...