PEVNOLÁTKOVÉ TECHNOLOGIE RAPID PROTOTYPING

Transkript

1 Střední průmyslová škola na Proseku Novoborská 2, Praha 9 PEVNOLÁTKOVÉ TECHNOLOGIE RAPID PROTOTYPING - Fused Deposition Modeling - Laminated Object Manufacturing - Inject Printing Ing. Lukáš Procházka 3S Design výrobků 13-1

2 FUSED DEPOSITION MODELING - výrobce: Dimension Stratasys + MakerBot DO-IT (BE3D) 3D systems (Cubify) Aroja 3D tiskárny DeeRed Dimension printers Fortus 900mc 3D modely vyrobené technologií FDM DeeOrange Fortus 400mc 3D výrobní systémy SPŠ na Proseku 13-2 Ing. Lukáš Procházka

3 PARAMETRY TECHNOLOGIE - stavěcí termoplast (vlákno - cívka) ABS, ABS+, PLA, materiál: upvc, HDPE, LDPE, PP, vosk, elastomer, - podpůrný: materiál: ANO materiál navinutý na další cívce (PLA, ) - pojivo: NE materiál se pojí tavením - čištění modelu: - finální úprava: - barevné modely: mechanicky / 50% roztokem NaOH (sil. žíravý) případné tmelení (vyhlazení povrchu) a barvení 1 nebo 2 barevné dle počtu cívek (+ 1 podpory) - cena: od ,- (personální profi) po cca ,- SPŠ na Proseku 13-3 Ing. Lukáš Procházka

4 VÝHODY A NEVÝHODY TECHNOLOGIE výhody - několik druhů materiálu (PLA, ABS, Elastomer, vosk, ) - nepřítomnost škodlivých emisí - minimální odpad (pouze materiál podpor) nevýhody - odstranění podpor chemicky (NaOH silně žíravý od 5%, pro odstranění podpor se používá 50% roztok NaOH) - v různých směrech nemá model stejné mech. Vlastnosti - omezená přesnost daná Ø trysky a tvarem materiálu SPŠ na Proseku 13-4 Ing. Lukáš Procházka

5 SCHÉMA ZAŘÍZENÍ (TISKÁRNY) SPŠ na Proseku 13-5 Ing. Lukáš Procházka

6 PRINCIP TECHNOLOGIE - materiál ve formě plastového drátu je odvíjen z cívky - průchodem tavící hlavicí dochází k roztavení materiálu - ke spojení vrstev dochází natavením nové vrstvy - po nanesení 1 vrstvy se stůl posouvá o 1 vrstvu níže - v případě tiskárny s 1 materiálem není možné vytvářet dutiny - dutiny jsou vytvářeny materiálem na 2 cívce (tzv. podpůrný) - podpůrný materiál je odlišný od stavěcího odstranění - více barevné modely jsou odvislé od počtu cívek s materiálem - maximálně jsou používány 3 cívky (3S nebo 2S + 1P) SPŠ na Proseku 13-6 Ing. Lukáš Procházka

7 STRATASYS Mojo uprint SE Plus 127 x 127 x 127 přesnost X/Y x 203 x 152 přesnost X/Y - 0,17 počet tisk. hlav 1 27 kg 630 x 450 x 530 ABS 0,253 počet tisk. hlav 1 76 kg 635 x 660 x 940 ABS SPŠ na Proseku 13-7 Ing. Lukáš Procházka

8 STRATASYS Dimension 1200es Dimension Elite 254 x 254 x 305 přesnost X/Y - 0,254 počet tisk. hlav kg 838 x 737 x 1143 ABS, (SST/BST) 203 x 203 x 305 přesnost X/Y - 0,178 počet tisk. hlav kg x 914 x 1041 ABS, (SST) SPŠ na Proseku 13-8 Ing. Lukáš Procházka

9 STRATASYS Fortus 400mc Fortus 900mc přesnost X/Y 355 x 254 x 254 /406 x 355 x 406 +/- 0,127 0,127 počet tisk. hlav 2 (1+1)/ 4 (2+2) 687 kg 1281 x 895 x 1962 ABS, PC, NYLON přesnost X/Y 914 x 610 x 914 +/- 0,089 0,178 počet tisk. hlav 4 (2+2) x 1683 x 2027 ABS, PC, NYLON SPŠ na Proseku 13-9 Ing. Lukáš Procházka

10 BE3D DeoOrange DeeRed přesnost X/Y 130 x 100 x 100 +/- 0,1 přesnost Z 0,25/0,125/0,08 - počet tisk. hlav 1 17 kg max. tepl. trysky 260 C 400 x 380 x 354 ABS 400 x 400 x 800 přesnost X/Y - - počet tisk. hlav kg max. tepl. trysky 260 C 1050 x 800 x 2190 ABS, PLA, PVA SPŠ na Proseku Ing. Lukáš Procházka

11 MAKERBOT Replicator 2 Replicator 2X přesnost X/Y přesnost Z 285 x 153 x 155 0,011 0,0025 0,1 počet tisk. hlav 1 11,5 kg 490 x 420 x 380 ABS, PLA přesnost X/Y přesnost Z 250 x 160 x 150 0,011 0,0025 0,1 počet tisk. hlav 2 12,6 kg x 420 x 531 ABS, PLA SPŠ na Proseku Ing. Lukáš Procházka

12 MAKERBOT Replicator Mini Replicator Z x 100 x 125 přesnost X/Y - - počet tisk. hlav 1 - max. tepl. trysky 230 C - ABS, PLA 305 x 305 x 457 přesnost X/Y - - počet tisk. hlav 1 - max. tepl. trysky 230 C 1050 x 800 x 2190 ABS, PLA SPŠ na Proseku Ing. Lukáš Procházka

13 3D SYSTEMS Cube 3 Cube Pro 152 x 152 x 152 přesnost X/Y - přesnost X/Y přesnost Z 185 x 273 x 241 +/- 0,2 +/- 0,05 0,075 počet tisk. hlav 2 7,7 kg 335 x 338 x 28 ABS, PLA 0,075 počet tisk. hlav 3 36 kg 578 x 578 x 591 ABS, PLA SPŠ na Proseku Ing. Lukáš Procházka

14 AROJA Visions3Dprinter Profi3Dmaker 150 x 150 x 150 přesnost X/Y - 0,1 počet tisk. hlav 1 15 kg 440 x 300 x 340 PLA, Elastic 400 x 260 x 190 přesnost X/Y - přesnost Z. 0,08 počet tisk. hlav 1 23 kg 600 x 700 x 500 ABS, PLA SPŠ na Proseku Ing. Lukáš Procházka

15 LAMINATED OBJET MANUFACTUR. - výrobce: Mcor (Selective Deposition Lamination) Solido 3D modely vyrobené technologií LOM Solido SD300 Pro Matrix 300 SPŠ na Proseku Ing. Lukáš Procházka

16 PARAMETRY TECHNOLOGIE - stavěcí materiál: - podpůrný: materiál: fólie - plast, papír, keramika, kompozitní mater. NE podpory tvoří vrstvy fólie - pojivo: ANO přilnavý nátěr na 1 straně fólie / lepidlo - čištění modelu: mechanické odstranění přebytečné fólie / vodou - finální silikonový / uretanový / epoxidový nástřik úprava: (stálost modelu vůči pohlcování vlhkosti) - barevné modely: dle barvy folie (i transparentní) - cena: od cca ,- (Solido SD300 Pro vyřez. nůž) SPŠ na Proseku Ing. Lukáš Procházka

17 VÝHODY A NEVÝHODY TECHNOLOGIE výhody - tvarová stálost modelu - možnost obrábění modelu (struktura obdobná dřevu) - tloušťky vrstev jsou definovány fólií jednoduché zařízení nevýhody - výkonný laser (naplatí u zařízení s vyřezávacím nožem) - produkce nežádoucích výparů (u zařízení s lasery) - zdlouhavé odstraňování podpor (mechanicky) - nevhodná technologie pro tenkostěnné modely SPŠ na Proseku Ing. Lukáš Procházka

18 SCHÉMA ZAŘÍZENÍ (TISKÁRNY) SPŠ na Proseku Ing. Lukáš Procházka

19 PRINCIP TECHNOLOGIE - materiál ve formě folie (papír, plast, ) je odvíjen z cívky - následně dochází k nařezání geometrie modelu ve vrstvě - po nařezání 1 vrstvy se stůl posouvá o 1 vrstvu níže (tl. fólie) - ke spojení vrstev odvinutím další části fólie a jejím přilepením - v případě tiskárny s 1 materiálem není možné vytvářet dutiny - dutiny vytváří zbytek fólie, který není součástí geometrie - dutiny musí umožnit odstranění přebytečné fólie - přebytečná fólie se nejčastěji odstraňuje odlámáním SPŠ na Proseku Ing. Lukáš Procházka

20 MCOR Mcor IRIS Matrix x 169 x 150 přesnost X/Y - barevný tisk 0,1 ANO (1 milion+) 160 kg 950 x 700 x 800 papír A4, Letter 256 x 169 x 150 přesnost X/Y - barevný tisk 0,1 NE - - papír A4, Letter SPŠ na Proseku Ing. Lukáš Procházka

21 SOLIDO WINBO Solido SD300 Pro LOM 3D Printer B přesnost X/Y 160 x 210 x 135 +/- 0, x 400 x 500 přesnost X/Y - přesnost Z. barevný tisk výřez. vrstvy 0,168 NE mechanicky 36 kg 460 x 770 x 420 Plastic - barevný tisk - výřez. vrstvy laser CO 2 (5O W) x 1100 x SPŠ na Proseku Ing. Lukáš Procházka

22 INJECT PRINTING - výrobce: SolidScape 3D modely vyrobené technologií IP 3Z MAX, Pro, Studio a Lab SPŠ na Proseku Ing. Lukáš Procházka

23 PARAMETRY TECHNOLOGIE - stavěcí termopolymer = vosk (např. VisiJet CPX200) materiál: - podpůrný: materiál: ANO vosk - pojidlo: NE nanesený materiál ztuhne s již naneseným - čištění modelu: - finální úprava: - barevné modely: rozpuštění podpůrného materiálu vytvrzení materiálu UV zářením (fotopolmer) 1 barva (modrá, šedá, bílá,, transparentní) - cena: SPŠ na Proseku Ing. Lukáš Procházka

24 VÝHODY A NEVÝHODY TECHNOLOGIE výhody - jednoduché řešení - ekonomická a poměrně rychlá výroba modelů - vysoká kvalita povrchů a detailů nevýhody - výroba menších součástí - omezená volba materiálu - malá produktivita 3D tisku SPŠ na Proseku Ing. Lukáš Procházka

25 SCHÉMA ZAŘÍZENÍ (TISKÁRNY) SPŠ na Proseku Ing. Lukáš Procházka

26 PRINCIP TECHNOLOGIE - materiálem je vosk - vosk je nanášen tiskovou hlavou, tvořené soustavou trysek - každá z pracovních trysek má samostatně řízenou rychlost - velký počet trysek zajišťuje rovnoměrné nanášení materiálu - po nanesení 1 vrstvy vosku se stůl posouvá o 1 vrstvu níže - vrstvy jsou spojovány přituhnutím nové vrstvy ke staré - dutiny se vytváří pomocí podpůrného materiálu - odstranění podpor je prováděno rozpuštěním materiálu SPŠ na Proseku Ing. Lukáš Procházka

27 SOLIDSCAPE 3Z MAX, PRO 3Z LAB, STUDIO 152 x 152 x x 152 x 50,8 přesnost X/Y +/- 0,025 přesnost X/Y +/- 0,025 přesnost Z +/- 0,025 přesnost Z +/- 0,025 0, kg 558 x 495 x 419 vosk 0, kg 558 x 495 x 419 vosk SPŠ na Proseku Ing. Lukáš Procházka