Muchos joyeros utilizan con éxito máquinas de fresado controladas por programas en su trabajo, que producen ceras para fundición y algunos dispositivos, e inmediatamente piezas de metal. En este artículo consideraremos la impresión 3D como una alternativa y una adición a este proceso.
Velocidad
Al crear una pieza en una sola copia, la fresadora CNC gana en velocidad: la fresadora de la máquina se mueve a una velocidad de hasta 2000-5000 mm / min y donde la fresadora se puede controlar en 15 minutos, la impresora puede imprimir la pieza hasta una hora y media, a veces incluso más.
Sin embargo, esto es cierto solo para productos simples y lisos, como un anillo de bodas de forma simple y sin un patrón, que no requieren una alta calidad de superficie, porque Son fáciles de pulir rápidamente. La fresadora tritura productos complejos tan lentamente como
los imprime una
impresora 3D y, a menudo, más tiempo: el tiempo de procesamiento puede alcanzar hasta seis horas.
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FormlabsJpAl crear una serie de productos a la vez, la situación cambia drásticamente: en una pasada, la impresora puede imprimir una plataforma completa de ceras, esta es una plataforma (por ejemplo, una impresora Form 2) de 145x145 mm, y se pueden colocar hasta 35 piezas, dependiendo del tamaño de los modelos. A una velocidad de impresión de 10-30 mm / hora (e imprime en capas, inmediatamente en toda el área de la plataforma), esto ofrece una ventaja notable sobre la fresa, que corta solo un modelo a la vez: esta es una parte compleja o varias simples, planas, de una piezas de cera cilíndricas.
Además, una impresora 3D puede imprimir inmediatamente un árbol de Navidad de modelos para fundir, sin tener que ensamblarlo desde espacios en blanco separados. También ahorra tiempo.
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3d_castPrecisión y calidad
La precisión del posicionamiento de la cortadora en máquinas CNC alcanza 0.001 mm, que es más alta que la de una impresora 3D. La calidad del tratamiento de la superficie de la fresa también depende del tamaño de la fresa, y el radio de la punta de la fresa no es inferior a 0,05 mm, pero el movimiento de la fresa está programado, por lo general es un paso hacia un tercio o la mitad de la fresa, respectivamente; todas las transiciones se suavizan.
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freemanwaxEl grosor de la capa al imprimir en el Formulario 2, la impresora más popular pero lejos de ser la más precisa, y por lo tanto la precisión vertical, es de 0.025 mm, que es la mitad del diámetro de la punta de cualquier cortador. El diámetro de su haz es de 0.14 mm, lo que reduce la resolución, pero también le permite obtener una superficie más lisa.
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landofnaudEn general, la calidad de los productos obtenidos en una impresora de fotopolímero y fresadoras de alta gama es comparable. En algunos casos, en formas simples, la calidad de la parte fresada será mayor. Con la complejidad de los formularios, la historia es diferente: una impresora 3D puede imprimir de manera que ninguna fresa puede cortar, debido a limitaciones de diseño.
Rentabilidad
Los fotopolímeros que imprimen impresoras estereolitográficas son más caros que las ceras de joyería normales. Grandes piezas de cera después de la fresa pueden fundirse en nuevos tochos, aunque esto también es tiempo y acciones innecesarias, pero también un ahorro. La cera molida sale más barata, en términos del costo de cada producto unitario del mismo volumen.
La cera no es el único material consumible en la operación de la fresa, las fresas también se muelen gradualmente y requieren reemplazo, duran 1-2 meses de trabajo intensivo, pero esto no reduce significativamente la brecha.
La fresa, en términos del costo de los productos manufacturados, es más barata.
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3DHub.grConveniencia y características
Las características específicas de la fresadora son tales que incluso en una máquina de cinco ejes, la fresa no puede llegar lejos en todas partes. Esto obliga a los joyeros a crear modelos compuestos a partir de varias partes, que luego deben soldarse o incluso modificarse previamente manualmente. Una impresora 3D también es capaz de imprimir un modelo de forma arbitrariamente compleja, que incluye cavidades internas y juntas complejas, en una sola pasada.
Como sucede esto
Los modelos impresos se sueldan al barril de cera, luego la estructura resultante se vierte con yeso o una solución especial, después del endurecimiento del cual la forma terminada se calienta en el horno y luego se llena con metal.
El material de cera sin decoloración se quema, lo que permite que el metal ocupe todo el espacio libre y repita exactamente la forma de la pieza de trabajo.
Más detalles:
1. El proceso de fundición comienza con la impresión del modelo y el procesamiento estándar posterior a la impresión: la parte impresa se separa de los soportes, se lava, se somete a una exposición de curado en el ultravioleta y, si es necesario, se pule ligeramente.
2. Luego, el proceso es similar al que se usa para fundir con ceras convencionales. Las piezas de trabajo se sueldan a la puerta de cera, que las mantendrá en la posición correcta y creará un canal para la distribución de metal.
Si el número y el tamaño de los productos lo permiten, puede omitir este paso, si imprime los productos junto con la puerta como un todo.
3. La compuerta se fija en el matraz de inyección. Si el matraz está perforado, los agujeros deben cerrarse, por ejemplo, con cinta de embalaje.
4. La solución de relleno se mezcla en las proporciones especificadas por el fabricante.
Luego se vierte en un matraz con un bebedero adentro. Vierta con cuidado para no dañar el modelo y no desplazar el árbol de Navidad.
5. El matraz se coloca en la cámara de vacío durante al menos 90 segundos, para que todo el aire salga de la solución. Luego se transfiere a un lugar protegido de la vibración, para una rápida solidificación.
6. Los recipientes de inyección se colocan en un horno, fríos o precalentados a 167ºC, y la temperatura se eleva gradualmente hasta que los modelos de plástico se queman por completo.
Precalentamiento - precalentamiento.
Insertar matraz: coloque el matraz en el horno.
Rampa - elevar (cambiar) la temperatura.
Mantener - temperatura de mantenimiento (ejemplo: 3h = 3 horas)7. Al finalizar este proceso, el metal se vierte en el molde.
8. Después de verter, el molde se enfría, el material de relleno se lava.
9. Solo queda eliminar los productos terminados, separarlos y pulirlos ligeramente.
Fotos de productos creados por Top3DShop :
Conclusiones:
Ambas tecnologías tienen sus pros y sus contras. Si el taller de joyería ya tiene una fresadora CNC, se encargará de la mayoría de las tareas para la fabricación de copias individuales. Además, si solo se hacen copias individuales y no muy a menudo, entonces la máquina aquí gana en velocidad.
Si no hay necesidad de desarrollar la producción, aumentar el volumen de trabajo, la rotación de fondos, elevar el nivel de complejidad de los productos, entonces una impresora 3D será solo una carga financiera adicional.
Con un aumento en el ritmo y el volumen de trabajo, con la introducción constante de nuevos modelos, las ventajas de una impresora 3D se harán evidentes de inmediato, en la producción en masa la diferencia de velocidad es grave. No se puede sobreestimar la impresora en la creación rápida de prototipos y la fabricación de lotes de piezas en blanco.
Si la empresa cumple con ambos tipos de pedidos, tanto individuales como en serie, será más eficiente y económicamente más eficiente tener ambos dispositivos para diferentes tipos de trabajo, se complementarán orgánicamente.
Equipo
Tecnología: SLA
Cámara de trabajo: 145 x 145 x 175 mm.
Espesor de capa: 25-100 micras
Enfoque láser: 140 micras
Potencia del haz: 250 mW
Precio:
320 000 rub
Form 2 es una impresora estereolitográfica 3D compacta que se adapta fácilmente a su escritorio.
Debido a su precisión (25-100 micras) es muy popular entre los ortodoncistas y joyeros, ya que puede imprimir muchos productos en una sola sesión.
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FormlabsJpUn fotopolímero para imprimir modelos quemados cuesta
46,000 rublos por cartucho de 1 litro.
Tecnología: MJM
Cámara de trabajo: 295 x 211 x 142 mm.
Resolución: 800 x 900 x 790 ppp
Espesor de la capa: 32 micras
Precio:
3,030,000 rublos
Impresora de múltiples tintas 3D Systems diseñada para imprimir piezas de inyección con materiales VisiJet y piezas funcionales con plásticos.
MJP es inferior a las impresoras estereolitográficas en tamaño compacto: es mucho más grande y no se puede colocar en el escritorio, pero esto se compensa con la velocidad de impresión y un área de trabajo más grande.
Tecnología: MJM
Cámara de trabajo: 298 x 183 x 203 mm.
Resolución: hasta 750 x 750 x 1600 DPI
Espesor de capa desde: desde 16 micras
Precisión de impresión: 10-50 micras
Precio:
7 109 000 rublos
ProJet 3600W Max es una versión avanzada de ProJet 3500 CPX, una impresora 3D especializada para imprimir ceras de inyección. Estas son impresoras 3D industriales utilizadas en producción en operación continua, con una gran plataforma y alto rendimiento. Las impresoras de esta serie utilizan la tecnología de modelado de chorro múltiple (Multi Jet Modeling, MJM), que aumenta la velocidad y permite el uso de materiales VisiJet especialmente diseñados para ello.
La nueva cera
M3 Cast utilizada es altamente duradera; sus modelos no se rompen en las manos cuando se separan de la plataforma o se caen accidentalmente, lo que sucedió con los modelos impresos de su predecesor, Hi Cast.
Cuesta 95,263 rublos por 1.7 kg
Flashforge Hunter - Impresora 3D
Tecnología: DLP (procesamiento digital de luz)
Área de impresión: 120 × 67.5 × 150 mm
Espesor de capa: 25-50 micras (0.025 / 0.05 mm)
Resolución: 62,5 μm (0,0625 mm)
Precio: desde
275 000 rub
Hunter es la nueva impresora 3D DLP de Flashforge. DLP es una tecnología estereolitográfica que utiliza un proyector en lugar de un láser.
Esta tecnología tiene sus ventajas: la impresión DLP es más rápida y puede proporcionar mayores detalles en una escala extremadamente pequeña. Por otro lado, una proyección DLP consta de píxeles; si se necesita una superficie más lisa, es mejor elegir una impresora SLA, por ejemplo, el Formulario 2.
Flashforge Hunter DLP 3D es compatible con la tercera generación de resinas estereolitográficas, lo que brinda al usuario una amplia selección de materiales impresos.
La impresora utiliza un módulo DLP desarrollado por el fabricante cuyas especificaciones están optimizadas específicamente para la impresión 3D. Este componente tiene mayor precisión lineal que el DLP convencional diseñado para proyectores de video doméstico.
Tecnología de impresión: DLP, 405 nm
Velocidad máxima de impresión: 30 mm / hora.
Área máxima de impresión: 120x68x200 mm
Resolución: 2560x1440 píxeles por capa
Precisión: 0.04 mm
Espesor de capa: 0.035-0.5 mm
Peso: 12 kg.
Precio:
35900 rublos,
La versión 1.3 también está disponible para
24.900 p., la diferencia entre ellos se puede leer
en el enlace .
Wanhao Duplicator 7 es una impresora fotopolímera económica para probar la litografía estéreo. Las desventajas de este modelo son baja estabilidad, baja resolución y problemas con la repetibilidad "fuera de la caja".
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Sarah IE MonstahCada instancia requiere tiempo y atención del propietario, un ajuste cuidadoso, a veces intermitente para obtener un resultado claro.
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Simone RasettiAunque, alguien y la primera vez resulta bastante bien.
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Jin ShinaWanhao aún no ha introducido sus propias resinas para imprimir modelos quemados, pero cualquier fotopolímero curable por UV con una longitud de onda de 405 nm se puede usar con esta impresora, y esta es una característica estándar para ellos. Por ejemplo, MadeSolid
Firecast o PhotoCentric Castable.
Para el trabajo, es poco probable que se adapte a nadie. Pero para experimentar y ganar experiencia, esta es la mejor opción, teniendo en cuenta el precio.
Es necesario un escáner en los casos en que necesite crear una copia digital de un producto existente, para su posterior duplicación, o su modificación y fabricación de un nuevo producto.
Range Vision - Spectrum - Escáner 3D
Resolución: 0.072 mm
Resolución de la cámara: 3.1 MP
Tecnología de escáner: óptica
Precisión: hasta 0.04 mm
Precio:
295,000 rublos
RangeVision Spectrum tiene 3 áreas de escaneo y cámaras en color con una resolución de 3.1 megapíxeles. Se encuentran disponibles opciones con una plataforma giratoria y un maletín de transporte. El dispositivo está diseñado y fabricado en Rusia: es posible pedir accesorios adicionales en poco tiempo.
Cualquier producto impreso con resina de fotopolímero requiere exposición adicional: retroiluminación. Esto se puede hacer con luz solar brillante y con cualquier lámpara ultravioleta, pero para la estabilidad del resultado, es más recomendable usar un polimerizador.
Rango de emisión: 385 nm
Potencia: 16 W
Instalaciones de carga: hasta 1,5 kg.
Tiempo de exposición: 1-60 min
Vida del diodo: 10,000 horas
Desplazamiento: 180 mm en diagonal, 200 de alto
Peso: 4 kg.
Precio:
24900 rublos
La cámara de polimerización XYZPrinting se utiliza para el procesamiento final de productos impresos por una impresora estereolitográfica. El dispositivo es fácil de operar: es suficiente colocar los productos en la cámara, establecer el tiempo y la intensidad de la exposición y esperar unos minutos.
Los diodos UV de la cámara tienen una vida útil de 10.000 horas, por lo que se convertirá en una herramienta útil y duradera. El producto está expuesto a la radiación de manera uniforme, desde todos los lados, gracias a una pared de espejo interna que gira automáticamente 360 grados, lo que reduce el tiempo de exposición y mejora la calidad del procesamiento.
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