Технология быстрого 3-хмерного прототипирования PolyJet, впервые представленная на рынке в 2000 году, доказала свою востребованность для широкого спектра применений и областей промышленного производства и 3D-дизайна.
Имея инсталляции у ведущих производителей по всему миру, компанией Objet накоплен большой опыт в применении технологии PolyJet в широком спектре отраслей промышленности, в том числе обувной промышленности, в производстве игрушек, автомобильной промышленности, при производстве потребительских товаров, машиностроении и многих других областях. Сотни компаний, многие из которых в своей области являются крупнейшими в мире, используют технологию PolyJet в процессе конструирования и производства. При быстром изготовлении прототипов непосредственно в конструкторском бюро или в офисе у дизайнера обеспечивается максимальная конфиденциальность всего процесса разработки, снижаются риски и стоимость ошибок. А это значительно сокращает время выхода нового товара на рынок и, кроме того, стимулирует креативность сотрудников.
Общаясь с производителями, компания Objet установила, что необходимы новые способы быстрого прототипирования, обеспечивающие точность изготовления модели, которые не только полностью повторяют конечный продукт визуально, но и моделирует его функции.
Объединив испытанные технологии с широким диапазоном материалов, компания Objet принесла преимущества быстрого прототипирования для более широкого круга отраслей промышленности, а так же значительно расширила возможности в данных отраслях. Эти преимущества особенно востребованы в производстве изделий из пластмасс и резины. Например, в производстве обуви – способность точно смоделировать гибкость конечного продукта, позволяет разработчикам делать корректировки в начале цикла проектирования, а не в опытном производстве, значительно сокращая время затраты предприятия.
Технология PolyJet формирует ультратонкие слои фотополимерного материала FullCure толщиной 16 мкм, обеспечивая исключительную точность воспроизведения, и позволяет сделать конечный продукт любой геометрии, в том числе тонкие стенки, выступы, и даже подвижные части. В настоящее время компания Objet вкладывает значительные средства в разработку новых материалов и расширение сфер применения технологии PolyJet.
ВВЕДЕНИЕ
Производители все больше обращаются к 3D-печати, чтобы удовлетворить требование быстрого выхода конечного продукта в условиях современного конкурентного рынка. Решая инженерные проблемы на максимально ранней стадии разработки, компании могут сократить расходы и время от концептуальной идеи до конечного готового серийного продукта.
Технология PolyJet, благодаря ультратонким слоям и линейке материалов FullCure, позволяют охватить технологией 3D-печати максимальное количество отраслей и расширить сферу применения в каждой отрасли.
ТЕХНОЛОГИЯ POLYJET
Технология PolyJet формирует ультратонкие слои фотополимерного материала FullCure толщиной 16 мкм, обеспечивая исключительную точность воспроизведения, и позволяет сделать конечный продукт любой геометрии, в том числе тонкие стенки, выступы, и даже подвижные части. Каждый слой включает в себя как основной (модельный) фотополимерный материал, так и вспомогательный материал. Вспомогательный материал (материал поддержки) требуется для обеспечения возможности печати выступов, отверстий, полостей и т.д. При движении печатной головки вдоль оси X и Y подается тончайший слой основного и вспомогательного материала на лоток. Сразу же после нанесения каждого слоя происходит экспонирование фотополимера УФ-светом для затвердевания. Затем лоток опускается вниз по оси Z с микрометрической точностью, и печатная голова продолжает формирование следующего слоя. И так далее до момента полной готовности модели. После завершения печати модель полностью готова и не требует, каких либо дополнительных действий для придания ей прочности. После удаления водорастворимого вспомогательного материала, модель может быть сразу использована.
В настоящее время, компания Objet вкладывает значительные средства в разработку новых материалов и расширение сфер применения технологии PolyJet.
FullCure – это семейство запатентованных фотополимерных материалов компании Objet, включая смолы на акриловой основе. Основанные на технологии PolyJet, используемые в производстве материалы могут изготовить модели с использованием разных физических свойств. Материалы поставляется в полностью герметичном картридже, объемом: 2 кг, 3,6 кг и в 1,44 кг. Вспомогательный материал (материал поддержки) используется единый со всеми видами основного фотополимерного материала.
Преимущества семейства FullCure:
Производительность
- После окончания процесса печати, модель не требует дополнительного отверждения
- Быстрый процесс получения готовой модели
Гибкие возможности
- Большой выбор печатных материалов предоставляет широкий спектр возможностей готовой модели
- Прозрачные, цветные, непрозрачные, мягкие и жесткие материалы
- Специализированные материалы для слуховых аппаратов
Простота в использовании
- Одинаковый вспомогательный материал для всех видов основного печатного материала
- Легкое удаление материала поддержки
- Простая замена всех картриджей
- Автоматическое переключение между материалами
Экологическая безопасность
- Основной и вспомогательный материал поставляются в полностью герметической упаковке.
- Защита от случайного попадания материалов на кожу или в глаза
Возможность доработки готовой модели
- Поверхности легко впитывают краску
- Модели могут быть обработаны. Возможно сверлить, хромировать, клеить или использовать в качестве формы
FullCure720, прозрачный жесткий материал, подходит для изготовления широкого круга жестких модели, особенно там, где необходимо видеть внутренний поток жидкости или внутренние детали модели. Материал также биосовместимый и подходит для различных медицинских приложений.
Его основные технические характеристики: прочность на растяжение: 60,3 МПа, относительное удлинение при разрыве: 15-25%, модуль упругости: 2870 МПа, Прочность на изгиб – 75,8 МПа.
Серия материалов Vero дает возможность изготовления непрозрачных моделей, которые точно визуально напоминают целевой продукт. Непрозрачные поверхности увеличивают визуализацию деталей и ребер.
Расширенные технические характеристики, такие как тепловое сопротивление 43-49 °С, вязкость 25 Дж/м и прочность на изгиб в 75-85MPa позволяют материалам семейства Vero, использоваться для реального функционального тестирования инженерных частей прототипов. Так же модели, изготовленные из материалов семейства Vero, идеально подходят для тестирования формы, крепежных частей, функционального тестирования движущихся частей, а так же для создания пресформ и прочего мелкого производства.
Серия Vero состоит из следующей цветовой гаммы: VeroWhite (Белый), VeroBlue (Синий), VeroGray (Серый) и VeroBlack (Черный), что допускает многочисленные применения в различных сферах промышленности. Например, VeroBlack (Черный) позволяет прототипировать бытовую электронику или автопроизводство, для имитации внешнего вида черных деталей без дополнительного окрашивания.
VeroGray (серый) разработан специально для отличной визуализации мелких деталей в модели. Эта характеристика делает этот материал для моделирования лучшим при необходимости показа мелких деталей в модели.
Objet DurusWhite - этот материал сделан на основе полипропилена. Полипропилен как материал имеет довольно широкий круг применения в связи с тем, что данный материал имеет уникальное сочетание качеств, таких как внешний вид, гибкость, прочность и твердость. Из полипропилена изготавливают множество готовых изделий, таких как многоразовые контейнеры различного типа, лабораторное оборудование, громкоговорители, автомобильные компоненты и многое другое.Технические характеристики FullCure430 DurusWhite:
вязкость до 44 Дж/м
относительное удлинение при разрыве 44%
прочность на изгиб 1026 МПа.
FullCure430 DurusWhite позволит моделировать конечные изделия, готовые к функционированию в течение длительного времени.
Общие характеристики материалов
Использование материалов для различных целей приведены в таблице ниже.
|
FullCure 720 |
Vero White |
Vero Blue |
Vero Gray |
Vero Black |
Durus White |
|
| Гладкая поверхность |
+++ |
+++ |
+++ |
+++ |
+++ |
+++ |
| Инженерное моделирование |
+ |
+ |
+++ |
+++ |
+ |
+ |
| Проработка прототипа |
+ |
+ |
++ |
+++ |
+ |
+ |
| Медицинские модели |
+++ |
+ |
|
|
|
|
| Подробная визуализация |
|
+ |
+++ |
+++ |
++ |
+ |
| Оснастки |
+ |
+ |
|
|
|
+++ |
| Полупрозрачные модели |
+++ |
|
|
|
|
|
Серия Tango™ состоит из модельных материалов и охватывает новые возможности путем предоставления различных уровней упругости, твердости и прочности на разрыв.
В таблице ниже кратко описан спектр свойств материалов серии Tango.
|
Tango Black |
Tango Gray |
Tango Plus |
Tango Black Plus |
|
| Внешний вид |
Черный |
Зеленый |
Полупрозрачный |
Черный |
| Вязкость (Дж/м) |
61 |
75 |
27 |
27 |
| Относитель-ное удлинение при разрыве (%) |
47 |
47 |
218 |
218 |
| Прочность на разрыв (МПа) |
2 |
4,36 |
1,45 |
1,45 |
Материалы серии Tango позволяют создавать модели, которые повторяют все свойства своих целевых продуктов, такие как обувь (особенно спортивная обувь), игрушки, детали для бытовой электроники. Материалы серии Tango также идеально подходят для общепромышленного применения и быстрого моделирования. Они выпускаются в непрозрачных (TangoBlack, TangoGray и TangoBlackPlus) и в полупрозрачных цветах (TangoPlus).
Материалы серии FullCure 6ХХ предназначены для медицинских целей, например, изготовление индивидуальных насадок на слуховые аппараты и пр. Все материалы серии FullCure 6ХХ прошли тестирования и не вызывают патологических изменений клеток организма, гипоаллергенные, не вызывают раздражения.
Утверждения подлежат последующей обработки деталей как описано в нормативных документах компании Objet
Материалы серии FullCure широко применимы в медицинских учреждениях:Например, хирургическое моделирование
- Сокращает хирургические риски
- Сокращает время проведения операций и расходы больницы
- Связь с пациентом
- Планирование операций без необходимости присутствия пациента
- И многое другое
Материалы серии FullCure также могут использоваться в конкретных концентрациях и структурах для создания композитных цифровых материалов.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Технология PolyJet имеет большой потенциал для роста в условиях быстро меняющихся требований рынка к скорости прототипирования. Это связано в первую очередь с тем, что данная технология имеет большой запас для развития по техническим свойствам материалов, высокому разрешению печати, скорости работы, размеру готовой модели и другим свойствам.