PRÁŠKOVÉ TECHNOLOGIE RAPID PROTOTYPING

Transkript

1 Střední průmyslová škola na Proseku Novoborská 2, Praha 9 PRÁŠKOVÉ TECHNOLOGIE RAPID PROTOTYPING - Three Dimensional Printing - Selective Laser Sintering - Direct Metal Laser Sintering Ing. Lukáš Procházka 3S Design výrobků 14-1

2 THREE DIMENSIONAL PRINTING - výrobce: 3D Systems (Z-CORPORATION) EX ONE (ProMetal Three Dimensional Printing) Voxeljet VX500 EX ONE X1-lab 3D modely vyrobené technologií 3DP Projet x60 series SPŠ na Proseku 14-2 Ing. Lukáš Procházka

3 PARAMETRY TECHNOLOGIE 3DP - stavěcí prášek na bázi sádry (3D systems), kov (EX ONE), materiál: plast (Voxeljet) - podpůrný: materiál: ANO stavěcí materiál bez pojiva - pojidlo: ANO různé druhy, dle stav. materiálu - čištění modelu: odprášením (vyfoukání podpůrného materiálu) - finální vytvrzení tvrdidlo (3D Systems) úprava: - barevné modely: dle zařízení jednobarevné / barevné 24-bitů - cena: od ,- (3D Systems), od (EX ONE) SPŠ na Proseku 14-3 Ing. Lukáš Procházka

4 VÝHODY A NEVÝHODY TECHNOLOGIE výhody - průmyslově nejrychlejší zařízení na výrobu prototypů - 24 bitová barevná technologie (3D Systems) - vysoká kvalita povrchu - více než 90% recyklace přebytečného prášku - vysoce zátěžové - až 10 MPa v tlaku - tenkostěnné modely a velmi přesné detaily nevýhody - drahé (pojivo, prášek, ) SPŠ na Proseku 14-4 Ing. Lukáš Procházka

5 SCHÉMA ZAŘÍZENÍ (TISKÁRNY) SPŠ na Proseku 14-5 Ing. Lukáš Procházka

6 PRINCIP TECHNOLOGIE - prášek se přehrne ze zásob. prostoru do stavebního prostoru - na geometrii modelu v dané vrstvě se nanese pojivo - následně se přehrne další vrstva a opět nanese pojivo - 24-bitové barevné modely barev. pojivo / inkoustová náplň - dutiny vytváří prášek bez pojiva (vyfoukání prášku z dutin) SPŠ na Proseku 14-6 Ing. Lukáš Procházka

7 3D SYSTEMS ProJet 160 ProJet x 185 x 127 počet tisk. hlav 0,1 NE 1 (304 trysek) 165 kg 740 x 790 x 1400 VisiJet PXL 236 x 254 x 203 počet tisk. hlav 0,1 SPŠ na Proseku 14-7 Ing. Lukáš Procházka NE 1 (304 trysek) 179 kg 1220 x 790 x 1400 VisiJet PXL

8 3D SYSTEMS ProJet 260C ProJet 460Plus 236 x 185 x 127 počet tisk. hlav 0,1 ANO (basic CMY) 2 (604 trysek) 165 kg 740 x 790 x 1400 Mm VisiJet PXL 236 x 254 x 203 počet tisk. hlav 0,1 ANO (full CMY) 2 (604 trysek) 193 kg 1220 x 790 x 1400 VisiJet PXL SPŠ na Proseku 14-8 Ing. Lukáš Procházka

9 3D SYSTEM ProJet 660Pro ProJet 860Pro 236 x 381 x 203 počet tisk. hlav 0,1 ANO (full CMYK) 5 (1520 trysek) 340 kg 1880 x 740 x 1450 VisiJet PXL 508 x 381 x 229 počet tisk. hlav 0,1 ANO (full CMYK) 5 (1520 trysek) 363 kg 1190 x 116 x 1620 VisiJet PXL SPŠ na Proseku 14-9 Ing. Lukáš Procházka

10 EX ONE X1-lab M-Flex přesnost X/Y přesnost Z 40 x 60 x 35 0,0635 0,1 0,05 NE počet tisk. hlav x 711 x 1066 Kov, sklo přesnost X/Y přesnost Z 400 x 250 x 250 0,0635 0,1 0,1 NE počet tisk. hlav - - Materiály x 1278 x 1552 nerez. ocel, Bronz, Wolfram SPŠ na Proseku Ing. Lukáš Procházka

11 EX ONE M-Print, S-Print S-Max přesnost X/Y přesnost Z 800 x 500 x 400 -, 0,07 -, 0,15 0,24 NE počet tisk. hlav kg 3270 x 2540 x 2860 nerez. ocel a další kovy 1800 x 1000 x 700 0,28 NE počet tisk. hlav - Materiály 6500 kg 6900 x 3520 x 2860 nerez. ocel, Bronz, Wolfram SPŠ na Proseku Ing. Lukáš Procházka

12 VOXELJET VX200 VX x 200 x 150 0,15 NE počet tisk. hlav kg 1700 x 900 x 1500 Plast 500 x 400 x 300 0,08 NE počet tisk. hlav - Materiály 1200 kg 1800 x 1800 x 1700 Plast SPŠ na Proseku Ing. Lukáš Procházka

13 VOXELJET VXC800 C Continuosly working 3D printer VX x 500 x 1500/2000 0,3 NE počet tisk. hlav kg 4000 x 2800 x 2200 Plast 1060 x 600 x 500 0,1 SPŠ na Proseku Ing. Lukáš Procházka NE počet tisk. hlav - Materiály kg 2400 x 2800 x 2000 Plast

14 VOXELJET VX200 VX x 1060 x ,120 NE počet tisk. hlav kg 4900 x 2500 x 2300 Plast 4000 x 2000 x ,120 SPŠ na Proseku Ing. Lukáš Procházka NE počet tisk. hlav x 3800 x 7000 Plast

15 SELECTIVE LASER SINTERING - výrobce: 3D Systems EOS Electro Optical Systems spro 230 EOSINT P 395 3D modely vyrobené technologií SLS SLS = aerodynamické kryty vozů formule 1 spro 60 SD / HD SPŠ na Proseku Ing. Lukáš Procházka

16 PARAMETRY TECHNOLOGIE - stavěcí materiál: - podpůrný: materiál: prášek kov, plast, pryž, keramika, spec. písek ANO nespečený prášek v okolí modelu - pojivo: NE prášek se pojí tavením - čištění modelu: - finální úprava: - barevné modely: odstranění podpor mechanicky tryskání, obrábění, broušení, leštění, dle barvy stavěcího materiálu - cena: od ,- po cca ,- SPŠ na Proseku Ing. Lukáš Procházka

17 VÝHODY A NEVÝHODY TECHNOLOGIE výhody - vysoká pevnost (99% hodnot sériových materiálů) - podpory tvoří nenatavený prášek - široká škála materiálů (kov, plast, pryž, keramika, ) nevýhody - prostorově a energeticky náročné zařízení - nebezpečnost rozptýlení kovového prášku - nutnost dokončovacích operací pórovitý povrch - drsný povrch podpor modelu SPŠ na Proseku Ing. Lukáš Procházka

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

19 PRINCIP TECHNOLOGIE - materiál ve formě prášku (plast, kov, ) - ze zásobníku se přehrne 1 vrstva prášku do prac. prostoru - model je vytvářen spékáním prášku výkonným laserem - po spečení 1 vrstvy se stůl posouvá o 1 vrstvu níže - následně je přehrnuta další vrstva stavebního materiálu - dutiny se vytváří nespečeným práškem, který tvoří podpory - přebytečný materiál (podpory) se odstraní mechanicky - modely je možné upravit běžnými dokončovacími operacemi SPŠ na Proseku Ing. Lukáš Procházka

20 3D SYSTEMS ProX 500 spro 60 SD, HD 381 x 330 x x 330 x 437 přesnost Z. 0,08 0,08 laserový zdroj CO 2 výkon laseru 100 W - - plastik laserový zdroj CO 2 výkon laseru 30 W / 70 W - - plastik SPŠ na Proseku Ing. Lukáš Procházka

21 3D SYSTEMS spro 140 HS spro 230, 230 HS 550 x 550 x x 550 x 750 přesnost Z. 0,08 0,08 laserový zdroj CO 2 výkon laseru 70 W / 200 W - - plastik laserový zdroj CO 2 výkon laseru 70 W / 200 W - - plastik SPŠ na Proseku Ing. Lukáš Procházka

22 EOS (e-manufacturing Solutions) FORMIGA P 110 EOS P x 250 x 330 0, x 340 x 600 Mm 0,06 laserový zdroj CO 2 laserový zdroj CO 2 výkon laseru 30 W výkon laseru 70 W 600 kg 1060 kg 1320 x 1067 x x 1175 x 2100 Plastik Plastik SPŠ na Proseku Ing. Lukáš Procházka

23 EOS (e-manufacturing Solutions) EOSINT P 760 EOSINT P x 380 x 580 0, x 380 x 560 0,12 laserový zdroj CO 2 výkon laseru 2 x 50 W 2300 kg 2250 x 1550 x 2100 Plastik laserový zdroj CO 2 výkon laseru 2 x 50 W 2300 kg 2250 x 1550 x 2100 Plastik SPŠ na Proseku Ing. Lukáš Procházka

24 DIRECT METAL LASER SINTERING - výrobce: EOS Electro Optical Systems 3D Systems EOSINT M 280 3D modely vyrobené technologií DMLS spro 250 Direct Metal SPŠ na Proseku Ing. Lukáš Procházka

25 PARAMETRY TECHNOLOGIE - stavěcí kovový prášek (nerez. ocel, ocel, kobalt chrom materiál: slitina bronz-nikl, titan - podpůrný: materiál: ANO nespečený kovový prášek v okolí modelu - pojivo: NE prášek se pojí tavením - čištění modelu: - finální úprava: - barevné modely: odstranění podpor mechanicky tryskání, obrábění, broušení, leštění, kovová (stavěcí materiál) - cena: cca (dobře vybavené zařízení) SPŠ na Proseku Ing. Lukáš Procházka

26 VÝHODY A NEVÝHODY TECHNOLOGIE výhody - výkonný laserový zdroj - nespotřebovaný prášek je z 98% znovu použit - široká škála materiálů (oceli, titan, slitiny bronzu, ) nevýhody - prostorově a energeticky náročné zařízení - nebezpečnost rozptýlení kovového prášku - nutnost dokončovacích operací pórovitý povrch - drsný povrch podpor modelu SPŠ na Proseku Ing. Lukáš Procházka

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

28 PRINCIP TECHNOLOGIE - materiál ve formě kovového prášku - ze zásobníku se přehrne 1 vrstva prášku do prac. prostoru - model je vytvářen lokálním tavením kov. prášku laserem - po dokončení 1 vrstvy se stůl posouvá o 1 vrstvu níže - následně je přehrnuta další vrstva kovového prášku - dutiny se vytváří pomocí podpor (nespečený prášek) - mechanické odstranění podpor - používají se běžné (konvenční) dokončovací operace - až 98% nepoužitého prášku je recyklováno SPŠ na Proseku Ing. Lukáš Procházka

29 3D SYSTEMS ProX 200 ProX x 100 x x 250 x 300 přesnost X/Y 0,1 přesnost X/Y 0,1 přesnost Z 0,02 přesnost Z 0,02 0,08 0,08 laserový zdroj Fibre laser (1070 nm) laserový zdroj Fibre laser (1070 nm) výkon laseru 50 W výkon laseru 500 W 1000 kg 5000 kg 1200 x 770 x x 2200 x 2400 Al 2 O 3, TiO 2, Al 2 O 3, TiO 2, SPŠ na Proseku Ing. Lukáš Procházka

30 EOS (e-manufacturing Solutions) EOSINT M 280 EOS M x 250 x laserový zdroj výkon laseru Yb-fibre laser 200 W / 400 W 1250 kg 2200 x 1070 x 2290 Cobalt-Chrom, 400 x 400 x laserový zdroj výkon laseru Yb-fibre laser 1000 W 3240 kg 5351 x 2200 x 2355 AlSi 10 Mg, SPŠ na Proseku Ing. Lukáš Procházka