Hi ha moltes tecnologies amb les quals es realitza aquest principi natural; cadascuna té els seus propis avantatges i àrees d’aplicació òptimes. La principal diferència entre les tecnologies és el material utilitzat en el model, així com la seva forma d’aplicació. Les màquines de prototipatge 3D han estat en funcionament durant diverses dècades i s’utilitzen amb èxit en diversos camps.
Es fa un prototip durant el disseny de qualsevol producte: amb la seva ajuda, un equip de dissenyadors, dissenyadors i tecnòlegs determina les possibilitats de produir un model determinat. És molt important saber com serà la peça després de prendre una decisió. El model pot passar per vint o més iteracions abans que s'aprovi el disseny i la tecnologia de fabricació del producte final, i només després s'enviarà a la producció. L’obstacle més gran per al prototipatge sempre ha estat el cost (normalment mai baix), però amb les màquines de prototipatge 3D hi ha l’oportunitat de reduir dràsticament els costos.
El prototipatge 3D s’utilitza en moltes indústries manufactureres actualment. Si ens dirigim a les indústries de l’automòbil i de l’aviació, és en elles que el prototipatge en 3D és molt important. El repte més important per a aquestes indústries és reduir el temps per desenvolupar un nou producte. Com a regla general, l'automòbil i les companyies aèries necessiten almenys de tres a set anys per introduir un nou model al mercat. L'eina per assolir aquest objectiu és l'ús de sistemes CAD industrials per a la virtualització i prototipatge ràpid en 3D. Virtualitzar un model 3D en un ordinador pot conduir a dissenys més eficients, però prendre una decisió final sense un model 3D físic pot ser extremadament difícil.
Per primera vegada, la necessitat de crear models 3D (prototips 3D) directament a partir de fitxers CAD va sorgir en sistemes CAD industrials. Però per a altres àrees, com ara SIG, medicina i altres, és molt important que l’ús de prototips 3D obri noves possibilitats il·limitades. Les tecnologies de prototipatge 3D actuals proporcionen un enfocament més rendible que redueix significativament tant el temps com els diners.
Z Corporation i impressió 3D
Entre les empreses més innovadores en prototipatge ràpid en 3D hi ha Z Corporation, que produeix impressores 3D d'injecció de tinta comercials des de 1997 per ajudar a accelerar el disseny industrial i millorar l'eficiència del treball. Tant si es tracta d’investigar una nova banda de rodament de pneumàtics com una sola de diverses capes per a sabatilles professionals, un projecte arquitectònic o modelar el cor humà, tot això requereix la creació de models físics.
El mètode de prototipatge 3D de Z Corporation es basa en la unió capa per capa de la pols i redueix el temps i el cost de fabricació d’un model (per obtenir una descripció detallada, consulteu l’article "Prototipat tridimensional").
Normalment, el cost dels equips per a la creació de prototips 3D ràpids supera el milió de rubles i, com a mínim, un altre milió es gasta en formació d’especialistes per treballar en aquest equip. A diferència d'altres màquines, les impressores 3D de Z Corporation us costaran una mica més de mig milió de rubles i el cost de formar un especialista és el cost de la seva formació en un dia, ja que aquestes impressores són tan fàcils de manejar que qualsevol pot utilitzar-les.
Velocitat, baix cost, versatilitat i capacitat per obtenir models 3D en color: totes aquestes són oportunitats úniques que seran encara més importants en el futur per a les indústries on són importants maneres més eficaces de portar productes i serveis al mercat.
La línia d'impressores 3D es pot dividir aproximadament en dos tipus principals.
Impressores 3D universals (Z310 +; Z510)
Impressores que permeten utilitzar una àmplia varietat de suports en aplicacions que van des del modelatge simple fins al modelat industrial. Aquestes impressores admeten la millora contínua del flux de treball, així com el desenvolupament de materials d’impressió 3D per satisfer les noves necessitats del mercat.
Impressores 3D d'oficina (Z150; Z250; Z350; Z450; Z650)
Una característica distintiva d’aquesta categoria d’impressores 3D és la comoditat i facilitat d’ús:
• habilitats mínimes i formació necessàries;
• la majoria de les operacions es realitzen automàticament;
• configuració i diagnòstic automàtics;
• sistema automatitzat per carregar i reutilitzar pols;
• Tauler de control intuïtiu.
Les impressores només funcionen amb material compost d’alta qualitat per crear models 3D duradors i d’alta precisió.
Nous models
Al juny del 2010, Z Corporation va introduir impressores 3D d’oficines de nivell inicial a partir de només 19.920 dòlars (menys de 600.000 RUB), reoferint solucions per fer prototips 3D disponibles per a la majoria de dissenyadors, enginyers, arquitectes i estudiants.
Les impressores 3D ZPrinter 150 (monocromes) i ZPrinter 250 (en color) són les més compactes, cosa que resulta molt convenient en diverses situacions, per exemple, a les aules o en una petita oficina. A diferència d’altres impressores 3D de qualitat comercial, les ZPrinter 150 i ZPrinter 250 són extremadament fàcils d’utilitzar i tenen el cost de producció per cc més baix del model cultivat, que probablement sigui el factor determinant a l’hora d’escollir una màquina de prototipatge 3D.
Actualment, té uns 7 rubles per 1 cm3, que és el preu de cost més baix en el camp dels prototips 3D. Aquest paràmetre s’aconsegueix mitjançant la tecnologia de síntesi capa per capa que utilitza les impressores 3D de Z Corporation, ja que no hi ha estructures de suport i la pols no utilitzada es reutilitza per construir models posteriors, cosa que aconsegueix un ús gairebé lliure de residus de materials.
El procés de post-processament de models 3D cultivats també és el més accessible possible, ja que en el cas més senzill es tracta de la impregnació habitual del model amb aigua salada, que al seu torn ofereix una oportunitat única d’utilitzar impressores 3D Zcorp en institucions educatives on hi ha requisits ambientals elevats i qualsevol ús de substàncies químiques nocives per a la salut humana.
Els nous models d’impressores 3D es fabriquen amb una nova mida estàndard i ocupen molt poc espai, gairebé arribant a la mida de les fotocopiadores d’oficina.
El que és molt important i convenient per al seu funcionament: els processos de càrrega del traçador estan totalment automatitzats, a partir de la instal·lació de cartutxos amb un aglutinant fins a la càrrega de la pols, que
totalment automatitzat i no permet despertar ni un gram de pols, cosa que privarà els netejadors del treball.
Naturalment, els nous models també preveuen l'eliminació i la reutilització automàtiques de la pols, fins que s'esgoti tot o per al següent model no cal afegir pols, simplement connectant-hi un contenidor nou. Per descomptat, les impressores tenen diagnòstics integrats per a la quantitat de consumibles i l’estat del procés de síntesi capa per capa.
La simplicitat i el funcionament intuïtiu, així com l’absència de la necessitat d’una formació especial, són un altre gran avantatge, que permet a un enginyer o estudiant començar a treballar immediatament després de desembalar la impressora 3D i traduir fàcilment la seva idea en realitat.
Durant la construcció del model, la impressora no requereix la presència d’un operador; la intervenció humana només és necessària en l’etapa d’inici de la impressora i es limita a uns minuts. També és possible controlar la impressora de forma remota, cosa que permet controlar tots els paràmetres de la impressió 3D del model: fins i tot si no teniu la capacitat física de controlar l’estat actual de la impressora que es mostra a la pantalla LCD, això pot es pot fer sense aixecar-se del seient, utilitzant les funcions del programari Zprint.
Però, probablement, el principal avantatge de les impressores 3D de Z Corporation és la rapidesa. La sèrie ZPrinter imprimeix cinc a deu vegades més ràpid que les altres tecnologies de síntesi tridimensionals capa per capa que permeten, i la capacitat de fer créixer simultàniament un nombre il·limitat de models que s’adapten al volum de treball de la cambra proporciona un avantatge innegable en la velocitat de producció de models i augmenta significativament la productivitat, permetent a les impressores de sèrie ZPrinter satisfer plenament les necessitats dels usuaris.
Molt sovint escolto usuaris potencials de ZPrinter: quina precisió proporcionen les impressores 3D de Z Corporation? A nosaltres mateixos ens va interessar molt obtenir la resposta a aquesta pregunta i vam fer una prova senzilla: vam imprimir un cub amb un costat de 100 mm. Com és fàcil d’entendre pel principi de funcionament de les impressores 3D Z Corporation, l’error principal s’observarà al llarg de l’eix Z o, més senzillament, en alçada, ja que el procés d’enganxar un model a partir d’una massa de capa de pols per La capa implica l'assecat de l'adhesiu (aglutinant), com a resultat del qual apareixerà la contracció vertical. Les nostres mesures van donar el següent resultat: a una alçada de 100 mm, la contracció era de 0,15 mm, la qual cosa és bastant comparable amb la precisió obtinguda a les màquines d’emmotllament per injecció. Quant a la precisió del pla X-Y, podem dir que la proporciona la mecànica de la mateixa impressora 3D i que no depèn tant de la contracció de la pols com de l’alçada.
El ZPrinter 250 té un nou sistema de reproducció de colors únic. També s’ha canviat la gamma de colors disponibles per a ZPrinter 450 i 650 (que ara mostra el recompte de colors reals) a 180.000 colors únics per a ZPrinter 450 i 390.000 colors únics per a ZPrinter 650, respectivament.
Probablement molts es preguntaran: per què només 64 colors? La resposta és prou senzilla: ja que aquesta impressora 3D és un model d’entrada i està pensada principalment per crear models conceptuals i de presentació, l’espai de color limitat és fins i tot una gran ajuda per a aquests models.
Les principals característiques de les impressores 3D d’oficina de Z Corporation es mostren a la taula.
Normal 0 false false false RU X-NONE X-NONE MicrosoftInternetExplorer4
Característiques |
ZPrinter 150 |
ZPrinter 250 |
ZPrinter 350 |
ZPrinter 450 |
ZPrinter 650 |
| Resolució, punts / polzada | 300x450 | 300x450 | 300x450 | 300x450 | 600x540 |
| La mida mínima de l'element topològic, mm | 0,4 | 0,4 | 0,15 | 0,15 | 0,1 |
| Color (nombre de colors únics per peça) | Color del material | 64 colors (combinació de colors base) | Color del material | 180.000 colors (àmplia gamma de colors) | 390.000 colors (nombre màxim de colors) |
| Velocitat vertical de construcció d’un objecte, mm / h | 20 | 20 | 20 | 23 | 28 |
| Volum de la cambra de treball, mm | 236x185x127 | 236x185x127 | 203x254x203 | 203x254x203 | 254x381x203 |
Basat en materials de Z Corporation i la nostra pròpia experiència
Dmitry Oshkin
Correu electrònic: [email protected]
