SPŠ na Proseku 13-2 Ing. Lukáš Procházka

Střední průmyslová škola na Proseku
Novoborská 2, 190 00 Praha 9
PEVNOLÁTKOVÉ TECHNOLOGIE
RAPID PROTOTYPING
-
Fused Deposition Modeling
-
Laminated Object Manufacturing
-
Inject Printing
Ing. Lukáš Procházka
3S – Design výrobků
13-1
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
SPŠ na Proseku
DeeOrange
13-2
Fortus 400mc
3D výrobní systémy
Ing. Lukáš Procházka
PARAMETRY TECHNOLOGIE
- stavěcí
materiál:
termoplast (vlákno - cívka) – ABS, ABS+, PLA,
uPVC, HDPE, LDPE, PP, vosk, elastomer, …
- podpůrný:
materiál:
ANO – materiál navinutý na další cívce (PLA, …)
- pojivo:
NE – materiál se pojí tavením
- čištění
modelu:
mechanicky / 50% roztokem NaOH (sil. žíravý)
- finální
úprava:
případné tmelení (vyhlazení povrchu) a barvení
- barevné
modely:
1 nebo 2 barevné dle počtu cívek (+ 1 podpory)
- cena:
od 35.000,- (personální profi) po cca 1.000.000,-
SPŠ na Proseku
13-3
Ing. Lukáš Procházka
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
,
SCHÉMA ZAŘÍZENÍ (TISKÁRNY)
SPŠ na Proseku
13-5
Ing. Lukáš Procházka
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
STRATASYS
Mojo
uPrint SE Plus
tisková plocha
(š x d x v)
127 x 127 x 127
mm
tisková plocha
(š x d x v)
203 x 203 x 152
mm
přesnost X/Y
-
přesnost X/Y
-
přesnost Z
-
přesnost Z
-
min. tl. vrstvy
0,17 mm
min. tl. vrstvy
0,253 mm
počet tisk. hlav
1
počet tisk. hlav
1
hmotnost
27 kg
hmotnost
76 kg
max. tepl. trysky
-
max. tepl. trysky
-
rozměry
(š x d x v)
630 x 450 x 530
mm
rozměry
(š x d x v)
635 x 660 x 940
mm
materiály
ABS
materiály
ABS
SPŠ na Proseku
13-7
Ing. Lukáš Procházka
STRATASYS
Dimension 1200es
Dimension Elite
tisková plocha
(š x d x v)
254 x 254 x 305
mm
tisková plocha
(š x d x v)
203 x 203 x 305
mm
přesnost X/Y
-
přesnost X/Y
-
přesnost Z
-
přesnost Z
-
min. tl. vrstvy
0,254 mm
min. tl. vrstvy
0,178 mm
počet tisk. hlav
2
počet tisk. hlav
2
hmotnost
148 kg
hmotnost
136 kg
max. tepl. trysky
-
max. tepl. trysky
-
rozměry
(š x d x v)
838 x 737 x 1143
mm
rozměry
(š x d x v)
686 x 914 x 1041
mm
materiály
ABS, (SST/BST)
materiály
ABS, (SST)
http://www.youtube.com/watch?v=5r60DM1xK8c
SPŠ na Proseku
13-8
Ing. Lukáš Procházka
STRATASYS
Fortus 400mc
Fortus 900mc
tisková plocha
(š x d x v)
355 x 254 x 254
/406 x 355 x 406
tisková plocha
(š x d x v)
914 x 610 x 914
mm
přesnost X/Y
+/- 0,127 mm
přesnost X/Y
+/- 0,089 mm
přesnost Z
-
přesnost Z
-
min. tl. vrstvy
0,127 mm
min. tl. vrstvy
0,178 mm
počet tisk. hlav
2 (1+1)/ 4 (2+2)
počet tisk. hlav
4 (2+2)
hmotnost
687 kg
hmotnost
max. tepl. trysky
-
max. tepl. trysky
-
rozměry
(š x d x v)
1281 x 895 x
1962 mm
rozměry
(š x d x v)
2772 x 1683 x
2027 mm
materiály
ABS, PC, NYLON
materiály
ABS, PC, NYLON
http://www.youtube.com/watch?v=AhuQPif90oU
SPŠ na Proseku
13-9
Ing. Lukáš Procházka
BE3D
DeoOrange
DeeRed
tisková plocha
(š x d x v)
130 x 100 x 100
mm
tisková plocha
(š x d x v)
400 x 400 x 800
mm
přesnost X/Y
+/- 0,1 mm
přesnost X/Y
-
přesnost Z
0,25/0,125/0,08
mm
přesnost Z
-
min. tl. vrstvy
-
min. tl. vrstvy
-
počet tisk. hlav
1
počet tisk. hlav
2
hmotnost
17 kg
hmotnost
175 kg
max. tepl. trysky
260 °C
max. tepl. trysky
260 °C
rozměry
(š x d x v)
400 x 380 x 354
mm
rozměry
(š x d x v)
1050 x 800 x
2190 mm
materiály
ABS
materiály
ABS, PLA, PVA
SPŠ na Proseku
13-10
Ing. Lukáš Procházka
MAKERBOT
Replicator 2
Replicator 2X
tisková plocha
(š x d x v)
285 x 153 x 155
mm
tisková plocha
(š x d x v)
250 x 160 x 150
mm
přesnost X/Y
0,011 mm
přesnost X/Y
0,011 mm
přesnost Z
0,0025 mm
přesnost Z
0,0025 mm
min. tl. vrstvy
0,1 mm
min. tl. vrstvy
0,1 mm
počet tisk. hlav
1
počet tisk. hlav
2
hmotnost
11,5 kg
hmotnost
12,6 kg
max. tepl. trysky
-
max. tepl. trysky
-
rozměry
(š x d x v)
490 x 420 x 380
mm
rozměry
(š x d x v)
490 x 420 x 531
mm
materiály
ABS, PLA
materiály
ABS, PLA
http://www.youtube.com/watch?v=AKTSdW7-H3Q
SPŠ na Proseku
13-11
Ing. Lukáš Procházka
MAKERBOT
Replicator Mini
Replicator Z18
tisková plocha
(š x d x v)
100 x 100 x 125
mm
tisková plocha
(š x d x v)
305 x 305 x 457
mm
přesnost X/Y
-
přesnost X/Y
-
přesnost Z
-
přesnost Z
-
min. tl. vrstvy
-
min. tl. vrstvy
-
počet tisk. hlav
1
počet tisk. hlav
1
hmotnost
-
hmotnost
-
max. tepl. trysky
230 °C
max. tepl. trysky
230 °C
rozměry
(š x d x v)
-
rozměry
(š x d x v)
1050 x 800 x
2190 mm
materiály
ABS, PLA
materiály
ABS, PLA
SPŠ na Proseku
13-12
Ing. Lukáš Procházka
3D SYSTEMS
Cube 3
Cube Pro
tisková plocha
(š x d x v)
152 x 152 x 152
mm
tisková plocha
(š x d x v)
185 x 273 x 241
mm
přesnost X/Y
-
přesnost X/Y
+/- 0,2 mm
přesnost Z
-
přesnost Z
+/- 0,05 mm
min. tl. vrstvy
0,075 mm
min. tl. vrstvy
0,075 mm
počet tisk. hlav
2
počet tisk. hlav
3
hmotnost
7,7 kg
hmotnost
36 kg
max. tepl. trysky
-
max. tepl. trysky
-
rozměry
(š x d x v)
335 x 338 x 28
mm
rozměry
(š x d x v)
578 x 578 x 591
mm
materiály
ABS, PLA
materiály
ABS, PLA
SPŠ na Proseku
13-13
Ing. Lukáš Procházka
AROJA
Visions3Dprinter
Profi3Dmaker
tisková plocha
(š x d x v)
150 x 150 x 150
mm
tisková plocha
(š x d x v)
400 x 260 x 190
mm
přesnost X/Y
-
přesnost X/Y
-
přesnost Z
-
přesnost Z
.
min. tl. vrstvy
0,1 mm
min. tl. vrstvy
0,08 mm
počet tisk. hlav
1
počet tisk. hlav
1
hmotnost
15 kg
hmotnost
23 kg
max. tepl. trysky
-
max. tepl. trysky
-
rozměry
(š x d x v)
440 x 300 x 340
mm
rozměry
(š x d x v)
600 x 700 x 500
mm
materiály
PLA, Elastic
materiály
ABS, PLA
SPŠ na Proseku
13-14
Ing. Lukáš Procházka
LAMINATED OBJET MANUFACTUR.
- výrobce: Mcor (Selective Deposition Lamination)
Solido
3D modely vyrobené technologií LOM
Solido SD300 Pro
Matrix 300
SPŠ na Proseku
13-15
Ing. Lukáš Procházka
PARAMETRY TECHNOLOGIE
- stavěcí
materiál:
fólie - plast , papír, keramika, kompozitní mater.
- podpůrný:
materiál:
NE – podpory tvoří vrstvy fólie
- pojivo:
ANO – přilnavý nátěr na 1 straně fólie / lepidlo
- čištění
modelu:
mechanické odstranění přebytečné fólie / vodou
- finální
úprava:
silikonový / uretanový / epoxidový nástřik
(stálost modelu vůči pohlcování vlhkosti)
- barevné
modely:
dle barvy folie (i transparentní)
- cena:
od cca 150.000,- (Solido SD300 Pro – vyřez. nůž)
SPŠ na Proseku
13-16
Ing. Lukáš Procházka
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
13-17
Ing. Lukáš Procházka
SCHÉMA ZAŘÍZENÍ (TISKÁRNY)
SPŠ na Proseku
13-18
Ing. Lukáš Procházka
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
13-19
Ing. Lukáš Procházka
MCOR
Mcor IRIS
Matrix 300+
tisková plocha
(š x d x v)
256 x 169 x 150
mm
tisková plocha
(š x d x v)
256 x 169 x 150
mm
přesnost X/Y
-
přesnost X/Y
-
přesnost Z
-
přesnost Z
-
min. tl. vrstvy
0,1 mm
min. tl. vrstvy
0,1 mm
barevný tisk
ANO (1 milion+)
barevný tisk
NE
hmotnost
160 kg
hmotnost
-
rozměry
(š x d x v)
950 x 700 x 800
mm
rozměry
(š x d x v)
-
materiály
papír A4, Letter
materiály
papír A4, Letter
http://www.youtube.com/watch?v=Aarsp7bEr9c&feature=c4-overviewvl&list=PLi4qDiYs1TE6F90_ksJEuXW8rQcZt5Rbk
SPŠ na Proseku
13-20
Ing. Lukáš Procházka
SOLIDO
WINBO
Solido SD300 Pro
LOM 3D Printer 604050B
tisková plocha
(š x d x v)
160 x 210 x 135
mm
tisková plocha
(š x d x v)
600 x 400 x 500
mm
přesnost X/Y
+/- 0,25 mm
přesnost X/Y
-
přesnost Z
-
přesnost Z
.
min. tl. vrstvy
0,168 mm
min. tl. vrstvy
-
barevný tisk
NE
barevný tisk
-
výřez. vrstvy
mechanicky
výřez. vrstvy
laser CO2 (5O W)
hmotnost
36 kg
hmotnost
-
rozměry
(š x d x v)
460 x 770 x 420
mm
rozměry
(š x d x v)
1860 x 1100 x
1700 mm
materiály
Plastic
materiály
-
SPŠ na Proseku
13-21
Ing. Lukáš Procházka
INJECT PRINTING
- výrobce: SolidScape
3D modely vyrobené technologií IP
3Z MAX, Pro, Studio a Lab
SPŠ na Proseku
13-22
Ing. Lukáš Procházka
PARAMETRY TECHNOLOGIE
- stavěcí
materiál:
termopolymer = vosk (např. VisiJet CPX200)
- podpůrný:
materiál:
ANO – vosk
- pojidlo:
NE – nanesený materiál ztuhne s již naneseným
- čištění
modelu:
rozpuštění podpůrného materiálu
- finální
úprava:
vytvrzení materiálu UV zářením (fotopolmer)
- barevné
modely:
1 barva (modrá, šedá, bílá,…, transparentní)
- cena:
SPŠ na Proseku
13-23
Ing. Lukáš Procházka
VÝHODY A NEVÝHODY TECHNOLOGIE
výhody
- jednoduché řešení
- ekonomická a poměrně rychlá výroba modelů
- vysoká kvalita povrchů a detailů
http://www.youtube.com/watch?v=nDFwznDvszU
nevýhody
- výroba menších součástí
- omezená volba materiálu
- malá produktivita 3D tisku
SPŠ na Proseku
13-24
Ing. Lukáš Procházka
SCHÉMA ZAŘÍZENÍ (TISKÁRNY)
SPŠ na Proseku
13-25
Ing. Lukáš Procházka
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
http://www.youtube.com/watch?v=gM86qxW7vP8
SPŠ na Proseku
13-26
Ing. Lukáš Procházka
SOLIDSCAPE
3Z MAX, PRO
3Z LAB, STUDIO
tisková plocha
(š x d x v)
152 x 152 x 101
mm
tisková plocha
(š x d x v)
152 x 152 x 50,8
mm
přesnost X/Y
+/- 0,025 mm
přesnost X/Y
+/- 0,025 mm
přesnost Z
+/- 0,025 mm
přesnost Z
+/- 0,025 mm
min. tl. vrstvy
0,1 mm
min. tl. vrstvy
0,1 mm
-
-
-
-
hmotnost
34 kg
hmotnost
34 kg
max. tepl. trysky
-
max. tepl. trysky
-
rozměry
(š x d x v)
558 x 495 x 419
mm
rozměry
(š x d x v)
558 x 495 x 419
mm
materiály
vosk
materiály
vosk
SPŠ na Proseku
13-27
Ing. Lukáš Procházka