Файл: Курсовая работа по специальности 15. 02. 09 Аддитивные технологии по дисциплине мдк 02. 02. Тема Сравнительный анализ точности печати на 3D принтере студент группы 3адт балаян В. Г. 1 Февраля.docx
Добавлен: 11.01.2024
Просмотров: 183
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Модели, которые создаются по технологии PolyJet, могут обладать разными качествами, в соответствии с выбранным исходным материалом. Это может быть термостойкость, электрические или химические характеристики, эластичность или жёсткость. Подбор материала осуществляется в соответствии с предъявляемыми требованиями к готовому изделию.
Достоинством 3Д-печати по технологии PolyJet является скорость. По этой причине это идеальный вариант для быстрого прототипирования.
Возможности применения 3D печати по технологии PolyJet
Данная технология может быть применена для печати:
–готовых деталей;
–мастер-моделей для создания литейных форм;
–хирургических шаблонов;
–прототипов для тестирования;
–сувенирной продукции и дизайнерских изделий.
Изделия, напечатанные по технологии PolyJet, можно раскрашивать и колеровать акриловыми или аэрозольными красками. Также отдельные напечатанные детали могут склеиваться в готовый крупный объект.
2.2 3D ПРИНТЕР ТЕХНОЛОГИИ ПЕЧАТИ POLYJET
PolyJet – технология 3D-печати для профессиональных решений, она предназначена для создания точных, гладких прототипов и деталей. Была разработана 20 лет назад компанией Objet, которую в 2012 году приобрела компания
Примеры применения:
Audi
Центр предсерийной доработки моделей Audi создает физические прототипы деталей с помощью 3D-печати по технологии PolyJet для оценки того, как будет выглядеть и функционировать созданная в цифровом виде модель при реализации.
Рисунок 18 – крышки Audi
Двухцветные плафоны автомобильной светотехники традиционно производились методом фрезерования и литья по частям, а затем склеивались. Этот процесс увеличивал время сборки прототипа авто и задерживал его выход на рынок. С помощью Stratasys J750 и новых фотополимеров, Центр 3D-печати Audi Plastics способен производить полностью прозрачные разноцветные крышки задних фонарей за один сеанс печати, устраняя необходимость в многоступенчатом процессе со сборкой.
CSIRO
CSIRO — австралийское государственное научное агентство, которое использует методы 3D-печати при создании прототипов своих разработок. FDM применяется для печати крупных и прочных деталей, а с помощью PolyJet делают прототипы высокоточных комплектующих для проверки собираемости и функционирования.
Рисунок 19 –прототип
RMIT
Медицинская школа австрийского «Мельбурнского королевского технологического университета» создает объемные модели органов, пораженных раковой опухолью, по результатам КТ. Это помогает в изучении хода болезни, клинической практике студентов-медиков и при планировании операций.
Рисунок 20 - объемные модели органов
Технология PolyJet, благодаря наглядности моделей получаемых из прозрачных фотополимеров разного цвета, подходит для этих целей как нельзя лучше.
Принцип работы Polyjet
Технология PolyJet заключается в послойном нанесении фотополимерных материалов на специальную платформу, слоями толщиной до 16 мкм. Печать происходит за счет подвижного блока с набором головок. В каждой головке есть много мелких сопел, они располагаются рядами. Печатающий блок перемещается в горизонтальной плоскости и наносит фотополимер. Нанесенный слой облучается ультрафиолетом и под его воздействием быстро затвердевает. Так повторяется слой за слоем, пока не сформируется модель. В результате получается твердая деталь, которую не нужно подвергать дополнительной обработке перед использованием. При работе со сложными деталями, со множеством полостей и нависающих элементов, для предотвращения обрушения используют специальный материал поддержки FullCure 705 Support, им заполняют пустоты. Плюс этого материала – простота удаления.
2.3 ПРИМЕНИМЫЕ МАТЕРИАЛЫ, ПРИМЕРЫ НА УСТАНОВКЕ Polyjet
–Vero – материал подходит для 3D-печати прототипов с высокой детализацией и низкой шероховатостью поверхности. Есть несколько цветов на выбор: черный, циан, синий, маджента, желтый и белый. С их помощью можно создать десятки цветовых оттенков.
–VeroDent (MED610) – материал для создания деталей, которые будут длительное время контактировать с кожей или со слизистой оболочкой человека. Часто используется в стоматологии.
–Tango – материал для создания эластичных резиноподобных моделей. Например, подошв.
–RGD720 – материал, похожий на прозрачный пластик. Подходит для проверки и визуализации форм, медицинских инструментов
, наушников.
Durus– ударостойкий и прочный материал.
Достоинства:
–Качество и точность. Модели, созданные по технологии PolyJet, получаются гладкими и с высокой детализацией. Для объектов до 50 мм точность построения варьируется от 0,02 до 0,085 мм. Для более крупных объектов от 0,1 до 0,2 мм.
–Скорость. По заявлению Stratasys PolyJet – это их самая быстрая технология. В отличие от FDM или SLS, при одновременной печати нескольких деталей, скорость остается такой же, как и при печати одной.
–Разнообразие материалов. Большой выбор материалов позволяет получать образцы с различными физическими и оптическими свойствами.
–Интеграция и сложность моделей. Технология позволяет печатать объекты из разных материалов встроенные в структуру друг-друга и модели с геометрией сложной формы, включая полости любой конфигурации.
Недостатки:
–Стоимость. Поскольку технология PolyJet ориентирована в основном на профессиональное применение, где важное значение имеют минимизация погрешности и высокое качество, за это приходится платить: PolyJet-принтеры это промышленной оборудование с соответствующей ценой, и совместимы они только с оригинальными фотополимерами.
Области применение технологии Polyjet:
Медицина и стоматология
Детали напечатанные по технологии PolyJet широко используются в медицине, как наглядные пособия при обучении и для планирования хирургических процедур. Например, врачи превращают результаты МРТ-сканирования головы в полноразмерную модель. Это позволяет сократить время операции и улучшить коммуникацию между врачом и пациентом, поскольку процесс становится более понятным.
Трехмерная модель предлагает более глубокое понимание проблемы, она помогает заметить нюансы, которых не видно на 2D-сканах.
Благодаря тому, что на PolyJet - принтерах можно печатать биосовместимые компоненты, на них также создают детали помогающие заживлению костей и восстановлению организма после операций.
Образование
Благодаря разнообразию цветов, форм и текстур, модели PolyJet могут стать хорошим наглядным пособием для студентов практически всех специальностей, а сами 3D-принтеры, работающие по этой технологии, послужат обучению работе с промышленной 3D-печатью, что также очень востребовано в наше время.
Для подобных целей подойдут Objet500 Connex3 и Stratasys J750.
Stratasys J750 - 3D-принтер J750 создан на основе линейки Connex. В отличие от своих предшественников, он может печатать 6 разными расходными материалами одновременно.
Рисунок 21 – 3D принтер Stratasys J750
Характеристики:
–Рабочая камера: 490 x 390 x 200 мм;
–Толщина слоя: от 14 мкм;
–Вес: 430 кг;
–Поддерживаемые материалы: RGD720, Vero,Tango, BlackPlus и другие;
–Точность печати: 85 мкм
Stratasys J700 Dental - Простой в настройке и подключении 3D-принтер J700 Dental – готовое решение для стоматологических клиник.
Рисунок 22 - 3D принтер Stratasys J700 Dental
Характеристики:
–Рабочая камера: 490 x 390 мм;
–Толщина слоя: от 55 мкм;
–Вес: 430 кг;
–Поддерживаемые материалы: VeroDent;
–Точность печати: 100 мкм
Objet500 Connex3 - высокопроизводительный универсальный 3D-принтер.
Рисунок 23 -3D принтер Objet500 Connex3
Характеристики
–Выбор из 14 основных материалов;
–Использование до 82 свойств материала в одном изделии;
–Вес 430 кг;
–Рабочая камера 490 х 390 х 200 мм;
–Толщина слоя от 16 мкм;
Поддерживаемые материалы VeroWhitePlus; VeroBlackPlus; VeroGray; Tango; RGD720; VeroClear; Endur; Durus; MED610; RGD525
PolyJet – это одна из самых точных и быстрых технологий 3D-печати.С помощью нее можно создавать гладкие поверхности с точностью до 16 микрон . Кроме того, PolyJet предлагает более широкий выбор цветов и материалов, чем другие технологии.
Отличие PolyJet от SLA, DLP и LCD стереолитографии
В PolyJet нет единой емкости с фотополимером, как в стереолитографии, где полимер в ванночке засвечивается лазером, проектором или матрицей; материал подается через множество сопел, как в струйной печати. Можно печатать изделия из множества разных материалов одновременно, по аналогии с тем, как струйный принтер печатает чернилами разного цвета.
В стереолитографии такое в принципе невозможно.
Полиджет это послойная многосопельная струйная печать. Как печать на цветном струйном принтере, только в 3D, слой за слоем, где каждый слой отверждается ультрафиолетом.
Единственная общая черта у PolyJet и стереолитографии — применение фотополимерных смол, сам принцип отверждения светом, но и состав у них разный — фотополимеры для PolyJet менее вязкие, что обусловлено технологией применения, и производятся только производителем принтеров, так как любая неточность в составе грозит поломкой оборудования.
Глава 3
3.1 ПРАКТИЧЕСКЯ ЧАСТЬ
ВЫРАЩИВАНИЕ ТЕСТОВЫХ ОБРАЗЦОВ