طابعات ثلاثية الأبعاد للمجوهرات كإضافة للموجه



يستخدم العديد من الجواهريون بنجاح آلات الطحن التي يتحكم فيها البرنامج في عملهم ، والتي تتحول إلى شموع للصب ، وبعض الأجهزة - والأجزاء المعدنية على الفور. في هذه المقالة سننظر في الطباعة ثلاثية الأبعاد كبديل وإضافة إلى هذه العملية.

السرعة


عند إنشاء جزء في نسخة واحدة ، فإن آلة الطحن CNC تفوز بسرعة - يتحرك طاحونة الآلة بسرعة تصل إلى 2000-5000 مم / دقيقة وحيث يمكن التحكم في آلة الطحن في 15 دقيقة ، يمكن للطابعة طباعة الجزء حتى ساعة ونصف ، وأحيانًا أكثر.

هذا صحيح ، مع ذلك ، فقط للمنتجات البسيطة والسلسة ، مثل خاتم الزواج ذي الشكل البسيط وبدون نمط ، والذي لا يتطلب جودة سطح عالية ، لأن من السهل تلميعها بسرعة. تطحن آلة الطحن المنتجات المعقدة ببطء كما تطبعها طابعة ثلاثية الأبعاد ، وغالبًا أطول - يمكن أن يصل وقت المعالجة إلى ست ساعات.


Photo @ FormlabsJp

عند إنشاء سلسلة من المنتجات في وقت واحد ، يتغير الوضع بشكل كبير - في مرة واحدة ، تكون الطابعة قادرة على طباعة منصة كاملة من الشمع - هذه منصة (على سبيل المثال ، طابعة Form 2) 145x145 ملم ، ويمكن وضع ما يصل إلى 35 قطعة هناك ، اعتمادًا على حجم النماذج. بسرعة طباعة 10-30 مم / ساعة (وهي تطبع في طبقات ، مباشرة فوق كامل مساحة المنصة) ، وهذا يعطي ميزة ملحوظة على قاطع الطحن ، الذي يقطع نموذجًا واحدًا فقط في كل مرة - إما جزء معقد واحد أو عدة أجزاء بسيطة مسطحة من واحد فراغات شمعية أسطوانية.

بالإضافة إلى ذلك ، يمكن للطابعة ثلاثية الأبعاد أن تطبع على الفور شجرة عيد الميلاد من النماذج للصب ، دون الحاجة إلى تجميعها من فراغات منفصلة. كما أنه يوفر الوقت.


الصورة @ 3d_cast

الدقة والجودة


تصل دقة تحديد موضع القاطع في ماكينات CNC إلى 0.001 مم ، وهو أعلى من طابعة 3D. تعتمد جودة المعالجة السطحية بواسطة قاطع الطحن أيضًا على حجم القاطع نفسه ، ولا يقل نصف قطر طرف القاطع عن 0.05 مم ، ولكن تتم برمجة حركة القاطع ، وعادة ما تكون خطوة إلى ثلث أو نصف القاطع ، على التوالي - يتم تخفيف جميع التحولات.


الصورة @ freemanwax

يبلغ سمك الطبقة عند الطباعة على النموذج 2 ، الأكثر شيوعًا ولكن بعيدًا عن الطابعة الأكثر دقة ، وبالتالي الدقة الرأسية ، 0.025 مم ، وهو نصف قطر طرف أي قاطع. يبلغ قطر شعاعه 0.14 مم ، مما يقلل من الدقة ، ولكنه يسمح لك أيضًا بالحصول على سطح أكثر نعومة.


الصورة @ landofnaud

بشكل عام ، يمكن مقارنة جودة المنتجات التي تم الحصول عليها على طابعة فوتوبوليمير وآلات طحن متطورة. في بعض الحالات ، في أشكال بسيطة ، ستكون جودة الجزء المطحون أعلى. مع تعقيد النماذج ، تختلف القصة - الطابعة ثلاثية الأبعاد قادرة على الطباعة بحيث لا يمكن قطع قاطع الطحن ، بسبب قيود التصميم.

فعالية التكلفة


تعد البوليمرات الضوئية التي تطبع طابعات التصوير المجسم أغلى من الشمع العادي للمجوهرات. يمكن ذوبان قطع كبيرة من الشمع بعد قطع الطحن إلى كتل جديدة ، على الرغم من أن هذا هو الوقت والإجراءات غير الضرورية ، ولكن أيضًا توفير. يخرج الشمع المطحون أرخص ، من حيث تكلفة كل وحدة منتج من نفس الحجم.

الشمع ليس العنصر الوحيد القابل للاستهلاك في عملية قطع الطحن ، كما أن قواطع الطحن تطحن تدريجيًا وتتطلب استبدالها ، فهي تستمر لمدة 1-2 شهر من العمل المكثف ، ولكن هذا لا يقلل بشكل كبير من الفجوة.

قاطع الطحن ، من حيث تكلفة المنتجات المصنعة ، أرخص.


الصورة @ 3DHub.gr

الراحة والميزات


تفاصيل الطحن هي أنه حتى على آلة خماسية المحاور ، فإن قاطع الطحن غير قادر على الوصول إلى كل مكان. هذا يجبر تجار المجوهرات على إنشاء نماذج مركبة من عدة أجزاء ، والتي تحتاج بعد ذلك إلى لحامها ، أو حتى تعديلها مسبقًا يدويًا. الطابعة ثلاثية الأبعاد قادرة أيضًا على طباعة نموذج ذي شكل معقد بشكل تعسفي ، بما في ذلك التجاويف الداخلية والمفاصل المعقدة ، في مسار واحد.

كيف يحدث هذا


يتم لحام النماذج المطبوعة إلى برميل الشمع ، ثم يتم سكب الهيكل الناتج بالجبس أو محلول خاص ، بعد تسخين النموذج النهائي الذي يتم تسخينه في الفرن ، ثم يتم ملؤه بالمعدن.

تحترق مادة الشمع دون أن يتلاشى ، مما يسمح للمعدن بأخذ كل المساحة التي تم إخلاؤها وتكرار شكل قطعة العمل بالضبط.



مزيد من التفاصيل:


1. تبدأ عملية الصب بطباعة النموذج ومعالجة ما بعد الطباعة القياسية - يتم فصل الجزء المطبوع من الدعامات ، وغسله ، وتعريضه للعلاج بالأشعة فوق البنفسجية ، إذا لزم الأمر ، مصقول قليلاً.



2. بعد ذلك ، تكون العملية مماثلة لتلك المستخدمة في الصب باستخدام الشموع التقليدية. يتم لحام قطع العمل إلى بوابة الشمع ، والتي ستحتفظ بها في الموضع الصحيح وإنشاء قناة لتوزيع المعدن.


إذا سمح عدد المنتجات وحجمها ، يمكنك تخطي هذه الخطوة - إذا قمت بطباعة المنتجات مع البوابة ككل.

3. يتم إصلاح البوابة في دورق الحقن. إذا كانت القارورة مثقبة ، فيجب إغلاق الثقوب ، على سبيل المثال ، بشريط التعبئة.


4. يتم خلط محلول الملء بالنسب المحددة من قبل الشركة المصنعة.


ثم يسكب في قارورة مع ذرة داخلية. صب بعناية حتى لا تتلف النموذج ولا تحل محل شجرة عيد الميلاد.


5. يتم وضع القارورة في غرفة التفريغ لمدة 90 ثانية على الأقل ، بحيث يترك كل الهواء المحلول. ثم يتم نقله إلى مكان محمي من الاهتزاز ، للتصلب السريع.


6. توضع حاويات الحقن في فرن ، بارد أو مسخن مسبقًا إلى 167 درجة مئوية ، وترتفع درجة الحرارة تدريجياً حتى تحترق النماذج البلاستيكية تمامًا.



سخن - التسخين المسبق.
أدخل القارورة - ضع القارورة في الفرن.
منحدر - رفع (تغيير) درجة الحرارة.
درجة حرارة الانتظار - الانتظار (على سبيل المثال: 3 ساعات = 3 ساعات)

7. عند الانتهاء من هذه العملية ، يتم سكب المعدن في القالب.

8. بعد الصب ، يتم تبريد القالب ، ويتم غسل مادة الحشو.


9. يبقى فقط لإزالة المنتجات النهائية ، فصلها وتلميعها بخفة.




صور المنتجات التي أنشأتها Top3DShop :





الاستنتاجات:


كلتا التقنيتين لها إيجابياتها وسلبياتها. إذا كانت ورشة المجوهرات تحتوي بالفعل على آلة طحن CNC ، فستتعامل مع معظم المهام لتصنيع النسخ الفردية. علاوة على ذلك - إذا تم عمل نسخ واحدة فقط وليس في كثير من الأحيان ، فإن الجهاز هنا يفوز بسرعة.

إذا لم تكن هناك حاجة لتطوير الإنتاج ، وزيادة حجم العمل ، ودوران الأموال ، ورفع مستوى تعقيد المنتجات ، فستكون الطابعة ثلاثية الأبعاد عبئًا ماليًا إضافيًا فقط.

مع زيادة وتيرة العمل وحجمه ، مع إدخال نماذج جديدة باستمرار ، ستصبح مزايا الطابعة ثلاثية الأبعاد ملحوظة على الفور ، وفي الإنتاج الضخم ، يكون الفرق في السرعة خطيرًا. لا يمكن المبالغة في الطابعة في النماذج الأولية السريعة وتصنيع مجموعات الفراغات.

إذا استوفت الشركة كلا النوعين من الطلبات - سواء الفردية أو التسلسلية - فسيكون أكثر كفاءة وأكثر كفاءة اقتصاديًا أن يكون لديك كلا الجهازين لأنواع مختلفة من العمل ، فسيكملان بعضهما البعض بشكل عضوي.

المعدات


نموذج Formlabs 2



التكنولوجيا: جيش تحرير السودان
غرفة العمل: 145 × 145 × 175 ملم
سمك الطبقة: 25-100 ميكرون
تركيز الليزر: 140 ميكرون
طاقة الشعاع: 250 ميجاوات
السعر: 320 000 روبل

Form 2 هي طابعة حجرية مجسمة ثلاثية الأبعاد تتناسب بسهولة مع سطح المكتب.


نظرًا لدقتها (25-100 ميكرون) ، فإنها تحظى بشعبية كبيرة بين أخصائيي تقويم الأسنان والمجوهرات ، حيث إنها قادرة على طباعة العديد من المنتجات في جلسة واحدة.


Photo @ FormlabsJp



يكلف البوليمر الضوئي لطباعة النماذج المحترقة 46000 روبل لكل 1 لتر خرطوشة.

أنظمة 3D Projet MJP 2500



التكنولوجيا: MJM
غرفة العمل: 295 × 211 × 142 مم
الدقة: 800 × 900 × 790 نقطة لكل بوصة
سمك الطبقة: 32 ميكرون
السعر: 3،030،000 روبل

طابعة 3D Systems متعددة الأحبار مصممة لطباعة أجزاء الحقن بمواد VisiJet والأجزاء الوظيفية بالبلاستيك.


MJP أقل شأنا من الطابعات الحجرية المجسمة من حيث الحجم - فهي أكبر بكثير ولا يمكن وضعها على سطح المكتب ، ولكن هذا يقابلها سرعة الطباعة ومنطقة عمل أكبر.

أنظمة 3D ProJet MJP 3600W كحد أقصى



التكنولوجيا: MJM
غرفة العمل: 298 × 183 × 203 مم
الدقة: حتى 750 × 750 × 1600 نقطة لكل بوصة
سمك الطبقة من: 16 ميكرون
دقة الطباعة: 10-50 ميكرون
السعر: 7109000 روبل

ProJet 3600W Max هو إصدار متقدم من ProJet 3500 CPX ، طابعة ثلاثية الأبعاد متخصصة لطباعة شمع الحقن. هذه طابعات ثلاثية الأبعاد صناعية تستخدم في الإنتاج في عملية مستمرة ، مع منصة كبيرة وأداء عالي. تستخدم الطابعات في هذه السلسلة تقنية Multi-Jet Modeling (MJM) ، مما يزيد من السرعة ويسمح باستخدام مواد VisiJet المصممة خصيصًا لها.


الشمع الجديد M3 Cast المستخدم فيه متين للغاية ؛ لا تنكسر النماذج منه في اليدين عند فصله عن المنصة أو سقوطه عن طريق الخطأ ، والذي حدث مع النماذج المطبوعة من سلفه ، Hi Cast.

يكلف 95،263 روبل مقابل 1.7 كجم

Flashforge هنتر - طابعة ثلاثية الأبعاد



التكنولوجيا: DLP (معالجة الضوء الرقمي)
منطقة الطباعة: 120 × 67.5 × 150 مم
سمك الطبقة: 25-50 ميكرون (0.025 / 0.05 مم)
الدقة: 62.5 ميكرومتر (0.0625 مم)
السعر: من 275000 روبل

Hunter هي طابعة DLP 3D الجديدة من Flashforge. DLP هي تقنية مجسمة تستخدم جهاز عرض بدلاً من الليزر.

هذه التكنولوجيا لها مزاياها - طباعة DLP أسرع ويمكنها إعطاء تفاصيل أكبر على نطاق صغير للغاية. من ناحية أخرى ، يتكون إسقاط DLP من وحدات البكسل ، إذا كانت هناك حاجة لسطح أكثر نعومة ، فمن الأفضل اختيار طابعة SLA ، على سبيل المثال ، النموذج 2.


يتوافق Flashforge Hunter DLP 3D مع الجيل الثالث من الراتنجات الحجرية المجسمة ، مما يمنح المستخدم مجموعة واسعة من مواد الطباعة.


تستخدم الطابعة وحدة DLP المطورة من قبل الشركة المصنعة والتي تم تحسين مواصفاتها خصيصًا للطباعة ثلاثية الأبعاد. يتمتع هذا المكون بدقة خطية أكبر من تقنية DLP التقليدية المصممة لأجهزة عرض الفيديو المنزلية.


Wanhao Duplicator 7 v1.4



تقنية الطباعة: DLP ، 405 نانومتر
سرعة الطباعة القصوى: 30 مم / ساعة
منطقة الطباعة القصوى: 120x68x200 ملم
الدقة: 2560 × 1440 بكسل لكل طبقة
الدقة: 0.04 مم
سمك الطبقة: 0.035-0.5 مم
الوزن: 12 كجم
السعر: 35900 روبل ،
الإصدار 1.3 متاح أيضًا لـ 24،900 ص ، ويمكن قراءة الفرق بينهما على الرابط .

Wanhao Duplicator 7 هي طابعة بوليمر ضوئي رخيصة الثمن لتجربة الطباعة الحجرية الاستريو. عيوب هذا النموذج هي الاستقرار المنخفض ، والدقة المنخفضة والمشاكل مع التكرار "خارج الصندوق".


صور @ سارة اي مونستاه

تتطلب كل حالة وقت واهتمام المالك ، وضبط دقيق ، وامض في بعض الأحيان للحصول على نتيجة واضحة.


صور @ سيمون راسيتي

على الرغم من أن شخصًا ما وفي المرة الأولى اتضح جيدًا.


صور @ جين شينا

لم تقدم Wanhao بعد راتنجاتها الخاصة لطباعة النماذج المحترقة ، ولكن يمكن استخدام أي بوليمر ضوئي قابل للعلاج بالأشعة فوق البنفسجية بطول موجة 405 نانومتر مع هذه الطابعة ، وهذه خاصية قياسية بالنسبة لهم. على سبيل المثال ، MadeSolid Firecast أو PhotoCentric Castable .

بالنسبة للعمل ، من غير المرجح أن يناسب أي شخص. ولكن للتجربة واكتساب الخبرة ، هذا هو الخيار الأفضل ، بالنظر إلى السعر.

الماسح الضوئي ضروري في الحالات التي تحتاج فيها إلى إنشاء نسخة رقمية من منتج حالي ، للنسخ المتكرر ، أو تعديله وتصنيعه لمنتج جديد.

مدى الرؤية - الطيف - الماسح الضوئي ثلاثي الأبعاد



القرار: 0.072 ملم
دقة الكاميرا: 3.1 ميجابكسل
تقنية الماسح الضوئي: بصري
الدقة: حتى 0.04 مم
السعر: 295000 روبل

يحتوي RangeVision Spectrum على 3 مناطق مسح وكاميرات ملونة بدقة 3.1 ميغابكسل. تتوفر خيارات مع قرص دوار وحقيبة حمل. تم تصميم الجهاز وتصنيعه في روسيا - من الممكن طلب ملحقات إضافية في وقت قصير.

يتطلب أي منتج مطبوع من راتنجات البوليمر التعرض الإضافي - الإضاءة الخلفية. يمكن القيام بذلك في ضوء الشمس الساطع ، وأي مصابيح فوق بنفسجية ، ولكن من أجل استقرار النتيجة ، من المستحسن استخدام مبلمر.

XYZprinting - غرفة المعالجة - البلمرة



نطاق الانبعاثات: 385 نانومتر
القوة: 16 واط
مرافق التحميل: حتى 1.5 كجم
وقت التعرض: 1-60 دقيقة
ديود الحياة: 10000 ساعة
الإزاحة: قطر 180 مم ، ارتفاع 200
الوزن: 4 كجم
السعر: 24900 روبل

يتم استخدام غرفة البلمرة XYZ للمعالجة النهائية للمنتجات المطبوعة بواسطة طابعة مجسمة. الجهاز سهل التشغيل: يكفي وضع المنتجات في الغرفة ، وضبط وقت وشدة التعرض ، والانتظار بضع دقائق.


تتمتع ديودات الأشعة فوق البنفسجية للكاميرا بفترة عمل تبلغ 10000 ساعة ، لذا ستصبح أداة مفيدة ودائمة. يتعرض المنتج للإشعاع بالتساوي ، من جميع الجوانب ، بفضل جدار مرآة داخلي يدور تلقائيًا بزاوية 360 درجة ، مما يقلل من وقت التعرض ويحسن جودة المعالجة.

هل تريد أخبارًا أكثر إثارة للاهتمام من عالم التكنولوجيا ثلاثية الأبعاد؟

اشترك معنا في مواقع التواصل الاجتماعي. الشبكات:


Source: https://habr.com/ru/post/ar404321/


All Articles