珠宝商的3D打印机是路由器的补充



许多珠宝商在他们的工作中成功使用了程序控制的铣床,这些铣床生产出用于铸造的蜡以及一些设备,甚至是金属零件。 在本文中,我们将3D打印视为此过程的替代和补充。

速度


在单份中创建零件时,CNC铣床可以提高速度-铣床以高达2000-5000 mm / min的速度移动,并且可以在15分钟内控制铣床,打印机可以打印长达一个半小时甚至有时甚至更多的零件。

但是,这仅适用于简单且光滑的产品,例如形状简单且没有图案的结婚戒指,这些产品不需要很高的表面质量,因为 它们易于快速抛光。 铣床可以像3D打印机一样缓慢地研磨复杂的产品,并且通常需要更长的时间-处理时间长达6个小时。


照片@ FormlabsJp

一次创建一系列产品时,情况发生了巨大变化-打印机一次可以打印一个完整的蜡平台-这是一个145x145毫米的平台(例如Form 2打印机),根据型号的大小,最多可以在其中放置35件。 以10到30毫米/小时的打印速度(并且可以立即在平台的整个区域上分层打印),这与铣刀相比具有明显的优势,铣刀一次只能切割一个模型-这既可以是一个复杂的零件,也可以是几个简单而平坦的零件圆柱形蜡坯。

此外,3D打印机可以立即打印要铸造的模型圣诞树,而不必从单独的毛坯组装起来。 这也节省了时间。


照片@ 3d_cast

准确性和质量


CNC机床中切刀的定位精度达到0.001 mm,高于3D打印机。 铣刀的表面处理质量也取决于铣刀本身的尺寸,并且刀尖的半径不小于0.05毫米,但是铣刀的运动是经过编程的,通常分别是铣刀的三分之一或一半-平滑所有过渡。


照片@ freemanwax

在Form 2上打印时(最受欢迎但与最精确的打印机相距甚远)的层厚度为0.025 mm,因此是垂直精度,这是任何裁切器刀头直径的一半。 其光束直径为0.14毫米,这降低了分辨率,但也使您可以获得更平滑的表面。


照片@ landofnaud

通常,在光敏聚合物打印机和高端铣床上获得的产品质量是可比的。 在某些情况下,以简单的形式,铣削零件的质量会更高。 由于表单的复杂性,情况有所不同-由于设计限制,3D打印机能够进行打印,从而使铣刀无法切割。

成本效益


打印立体平版印刷机的光敏聚合物比普通的珠宝蜡贵。 铣刀切割后的大蜡块可以熔化成新的坯料,虽然这也是时间和不必要的动作,但也可以节省。 就相同体积的每种单位产品的成本而言,研磨蜡便宜一些。

蜡不是铣刀操作中唯一的消耗材料,铣刀也会逐渐磨碎并需要更换,它们可以持续1-2个月的密集工作,但这并不能显着减小间隙。

就制造产品的成本而言,铣刀更便宜。


照片@ 3DHub.gr

便利和功能


铣削的细节使得即使在五轴机床上,铣刀也无法到达任何地方。 这迫使珠宝商从多个零件创建复合模型,然后需要焊接,甚至需要手动进行修改。 3D打印机还能够一次打印任意复杂形状的模型,包括内部空腔和复杂接头。

这是怎么发生的


将印刷的模型焊接到蜡桶上,然后将生成的结构倒入石膏或特殊溶液中,硬化后,将完成的模型在炉中加热,然后填充金属。

不会褪色的蜡质材料会燃烧掉,从而使金属占据所有空出的空间并精确地重复工件的形状。



更多详细信息:


1.铸造过程始于模型的印刷和标准的后印刷过程-将印刷的零件与支撑物分离,清洗,在紫外线下进行固化曝光(如有必要)并进行轻微抛光。



2.接下来,该过程类似于使用常规蜡进行铸造的过程。 工件被焊接到蜡门上,这将把它们固定在正确的位置并为金属分布创造一个通道。


如果产品的数量和大小允许,则可以跳过此步骤-如果将产品与整个门一起打印。

3.浇口固定在进样瓶中。 如果烧瓶是带孔的,则应使用包装带将孔封闭。


4.按照制造商指定的比例混合灌装溶液。


然后将其倒入带有注口的烧瓶中。 小心倒入,以免损坏模型和不移位圣诞树。


5.将烧瓶放在真空室中至少90秒钟,以便所有空气都离开溶液。 然后将其转移到不受振动的地方,以便快速固化。


6.将注射容器放入冷或预热至167ºC的烤箱中,然后逐渐升高温度,直到塑料模型完全烧尽。



预热-预热。
插入烧瓶-将烧瓶放入烤箱。
斜坡-升高(改变)温度。
保持-保持温度(例如:3小时= 3小时)

7.完成此过程后,将金属倒入模具中。

8.浇注后,模具冷却,填充材料被冲洗掉。


9.剩下的只是去除成品,将它们分开并轻轻打磨。




Top3DShop创建的产品图片:





结论:


两种技术各有利弊。 如果珠宝车间已经拥有一台CNC铣床,那么它将可以完成大多数生产单件副本的任务。 此外,如果只制作单份而不是很频繁,那么这里的机器将赢得胜利。

如果不需要开发产品,增加工作量,资金周转,提高产品复杂性水平,那么3D打印机将只是额外的财务负担。

随着工作节奏和工作量的增加,以及不断推出新模型,3D打印机的优势将立即变得显而易见,在批量生产中,速度差异非常严重。 快速原型制作和批量批次制造不能高估打印机。

如果公司同时执行两种类型的订单(单笔订单和串行订单),那么将两种设备同时用于不同类型的工作将更加高效,并且在经济上更加高效,它们将有机地互补。

配套设备


Formlabs 表格2



技术:SLA
工作腔室:145 x 145 x 175毫米
层厚度:25-100微米
激光聚焦:140微米
光束功率:250 mW
价格: 320000卢布

Form 2是一款紧凑的3D立体光刻打印机,可轻松安装在您的桌面上。


由于其精度(25-100微米),它在正畸医生和珠宝商中非常受欢迎,因为它能够一次打印许多产品。


照片@ FormlabsJp



用于打印烧坏模型的光敏聚合物每1升墨盒的成本为46,000卢布。

3D Systems Projet MJP 2500



技术:MJM
工作室:295 x 211 x 142毫米
分辨率:800 x 900 x 790 dpi
层厚度:32微米
价格: 3,030,000卢布

3D Systems多墨水打印机设计用于打印使用VisiJet材料的注塑零件和使用塑料的功能零件。


MJP在紧凑性方面不如立体平版印刷机-更大,并且不能放在台式机上,但这抵消了打印速度和较大的工作区域。

3D Systems ProJet MJP 3600W最大



技术:MJM
工作腔:298 x 183 x 203毫米
分辨率:最高750 x 750 x 1600 DPI
层厚度:16微米起
印刷精度:10-50微米
价格: 7109 000卢布

ProJet 3600W Max是ProJet 3500 CPX的高级版本,ProJet 3500 CPX是用于打印注射蜡的专业3D打印机。 这些是连续生产的工业3D打印机,具有大型平台和高性能。 该系列打印机使用多喷射建模技术(Multi Jet Modeling,MJM),可以提高速度并允许使用为其专门设计的VisiJet材料。


它使用的新型M3 Cast蜡具有极高的耐用性;从其平台上卸下或意外掉落时,其模型不会摔到手中,这种情况发生在其前身Hi Cast印刷的模型上。

1.7公斤的价格为95,263卢布

Flashforge Hunter -3D打印机



技术:DLP(数字光处理)
打印区域:120×67.5×150毫米
层厚度:25-50微米(0.025 / 0.05毫米)
分辨率:62.5μm(0.0625 mm)
价格: 27.5万起

Hunter是Flashforge的新型DLP 3D打印机。 DLP是使用投影仪而不是激光的立体光刻技术。

这项技术有其优势-DLP打印速度更快,并且能够以极小的比例提供更多细节。 另一方面,DLP投影由像素组成,如果需要更平滑的表面,则最好选择SLA打印机,例如Form 2。


Flashforge Hunter DLP 3D与第三代立体平版印刷树脂兼容,从而为用户提供了多种打印材料选择。


打印机使用制造商开发的DLP模块,其规格针对3D打印进行了优化。 与为家庭视频投影仪设计的传统DLP相比,此组件具有更高的线性精度。


万好复印机7 v1.4



印刷技术:DLP,405nm
最大打印速度:30毫米/小时
最大打印面积:120x68x200毫米
分辨率:每层2560x1440像素
精度:0.04毫米
层厚:0.035-0.5mm
重量:12公斤
价格: 35900卢布,
版本1.3也适用于24,900 p。,两者之间的差异可以在链接上阅读。

Wanhao Duplicator 7是一种廉价的用于尝试立体光刻的光敏聚合物打印机。 该模型的缺点是稳定性低,分辨率低以及“开箱即用”的可重复性问题。


照片@ Sarah IE Monstah

每个实例都需要时间和所有者的关注,需要仔细调整,有时会闪烁以获得清晰的结果。


照片@ Simone Rasetti

虽然,有人和第一次结果还不错。


照片@ 金希娜

Wanhao尚未引入自己的树脂来打印烧写模型,但是该打印机可以使用任何波长为405 nm的可紫外线固化的光敏聚合物,这是它们的标准特性。 例如,MadeSolid Firecast或PhotoCentric Castable

对于工作,他不太可能适合任何人。 但是,考虑到价格,这是最好的选择,对于实验和积累经验。

如果您需要创建现有产品的数字副本,进行后续复制,或者对其进行修改和制造新产品,则必须使用扫描仪。

范围视觉- 光谱 -3D扫描仪



分辨率:0.072毫米
相机解析度:3.1 MP
扫描仪技术:光学
精度:最大0.04毫米
价格: 295,000卢布

RangeVision Spectrum具有3个扫描区域和彩色相机,分辨率为3.1兆像素。 提供带有转盘和手提箱的选件。 该设备是在俄罗斯设计和制造的-可以在短时间内订购其他附件。

用光敏聚合物树脂印刷的任何产品都需要额外的曝光-背光。 这可以在明亮的阳光下和任何紫外线灯下进行,但为保证结果的稳定性,更建议使用聚合器。

XYZprinting- 固化室 -聚合



发射范围:385 nm
功率:16瓦
装载设施:最高1.5 kg
曝光时间:1-60分钟
二极管寿命:10,000小时
排量:对角线180毫米,高200
重量:4公斤
价格: 24900卢布

XYZPrinting聚合室用于对立体平版印刷机印刷的产品进行最终处理。 该设备易于操作:足以将产品放入室内,设置曝光时间和强度,并等待几分钟。


相机的紫外线二极管的使用寿命为10,000小时,因此它将成为一种有用且耐用的工具。 由于内部镜壁可自动旋转360度,因此产品从各个侧面均匀地暴露在辐射下,这减少了曝光时间并提高了加工质量。

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Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN404321/


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