¬аше окно в мир —јѕ–
 
Ќовости —татьи јвторы —обыти€ ¬акансии Ёнциклопеди€ –екламодател€м
—татьи

2 июл€ 2010

‘антази€ на€ву, или что такое 3D-принтеры компании Z Corporation

¬ера —еменова, руководитель 3D направлени€ компании Consistent Software Distribution — момента основани€ компани€ Consistent Software Distribution (CSD) специализируетс€ на создании и внедрении программного обеспечени€, предназначенного дл€ автоматизированного проектировани€. ¬ начале 90-х годов CSD одной из первых начала поставл€ть широкоформатное оборудование и программное обеспечение дл€ —јѕ– на рынок инженерных систем, рекламы, дизайна и графики.  омпани€ занимает лидирующие позиции в развитии и освоении инновационных технологий. ќдной из новейших технологий, предлагаемых CSD, стала трехмерна€ печать от компании Z Corporation. ¬ера —еменова, руководитель направлени€ 3D-технологий Consistent Software Distribution, ответила на вопросы isicad.ru.

“ехнологи€ 3D-печати достаточно нова в –оссии. ѕрежде чем поговорить о достижени€х, расскажите, что же такое 3D-принтер вообще?

ѕервые 3D-принтеры Ц устройства дл€ изготовлени€ трехмерных моделей и прототипов Ц по€вились сравнительно давно. ≈ще в середине 80-х была сформулирована концепци€ послойной Ђпечатиї (или Ђвыращивани€ї) объемных предметов, положенна€ в основу подобных устройств. ј примен€ющиес€ технологии (основанные на различных принципах и предполагающие использование различных типов расходных материалов) разработаны в конце 80-х Ц начале 90-х годов. 3D-принтер любого типа, вне зависимости от его конструкции и технологии печати, призван устранить ручной труд при создании моделей будущих изделий.  ропотливую работу, которую отдел конструкторского бюро или макетна€ мастерска€ выполн€ли бы несколько дней, недель или даже мес€цев, 3D-принтер способен проделать за считанные часы, будь то макет архитектурного сооружени€, прототип узла механизма или модель потребительского издели€. ѕри использовании правильной компьютерной модели автоматически исключаетс€ риск по€влени€ ошибок, св€занных с действием Ђчеловеческого фактораї.   слову, именно на 3D-печати могут про€витьс€ изъ€ны начального компьютерного проектировани€.

¬ каких отрасл€х наход€т применение 3D-принтеры?

ќсновные пользователи 3D-принтеров Z Corporation Ц конструкторские бюро, занимающиес€ проектированием в различных отрасл€х. —реди крупных клиентов компании много широко известных фирм и организаций: 3M, Black&Decker, Cisco, Continental Tire, IBM, LG Electronics, MIT, NASA, Pratt & Whitney, Puma, Reebok, Rolls-Royce, US Army. “ипичные области применени€ 3D-принтеров Ц это архитектура, геоинформационные системы и геологи€, промышленный дизайн и машиностроение, медицина, сферы художественного и театрального искусства, образование.

ѕри помощи 3D-принтера можно изготовить архитектурный макет здани€ целиком или его отдельные элементы дл€ последующей склейки, макет микрорайона или коттеджного поселка с инфраструктурой.

¬ сфере геоинформационных систем и геологии 3D-принтеры позвол€ют воспроизводить ландшафт, городские карты, схемы подземных коммуникаций Ц всего за несколько часов, с высоким уровнем детализации и при очень низкой себестоимости.

¬ промышленном дизайне и машиностроении 3D-принтер может использоватьс€ дл€ создани€ прототипов и концепт-моделей будущих потребительских изделий или их деталей. “акие модели успешно выполн€ют презентационные функции и служат экспериментальным цел€м Ц например, вы€снению аэродинамических характеристик кузова автомобил€ или фюзел€жа летательного аппарата.

3D-принтер существенно облегчит изготовление и примерку медицинских протезов, а также создание мул€жей органов пациента дл€ врачебной подготовки к ответственным операци€м.

¬ сфере искусств нередко требуютс€ точные копии различных предметов, мул€жи редких музейных экспонатов, в образовательной сфере Ц нагл€дные пособи€ дл€ школьников и студентов. 3D-принтеры незаменимы при освоении проектировани€, моделировани€, промышленного дизайна. ќни приход€т на помощь студентам, повышают качество обучени€ и знаком€т с новейшими технологи€ми.

ѕриведите, пожалуйста, примеры внедрени€ технологий трехмерной печати на российских предпри€ти€х.

“аких примеров множество. “ак, в рамках внедрени€ сквозного цикла производства изделий в ќпытном конструкторском бюро машиностроени€ им. ».». јфрикантова отрабатываютс€ технологии изготовлени€ изделий методом точного лить€ из жаропрочных нержавеющих сталей по выжигаемым модел€м, выращенным на принтерах компании Z Corporation.

—анкт-ѕетербургский институт “ќћ—-»нжиниринг использует 3D-принтер при проектировании заводских комплексов, зданий и горнодобывающих сооружений.

 омпани€ Ђѕаблик ћаркетї из подмосковного Ќогинска использует 3D-принтер дл€ создани€ трехмерных рельефных глобусов и предоставл€ет услуги трехмерного прототипировани€ широкому кругу заказчиков.

 омпани€ Ђ¬ладимирска€ тараї приобрела устройство дл€ изготовлени€ моделей будущих бутылок перед запуском в серийное производство. ѕитерска€ компани€ Ђ»нвентї €вл€етс€ чуть ли не пионером в оказании услуг 3D-печати и специализируетс€ на архитектурных макетах.

Ќаши трехмерные принтеры наравне со спортсменами готов€тс€ к ќлимпиаде 2014 года. ¬ Ќовороссийске компани€ Ђјрхитектурна€ мастерска€ ћакеты и моделиї с помощью 3D-принтеров Z Corporation проектирует гостиничные комплексы дл€ ќлимпиады в —очи.

— каждым мес€цем этот список растет вместе с попул€рностью технологии прототипировани€.

≈сть ли особенности в технологии, предлагаемой Z Corporation? Z Corporation, созданна€ в 1994 году и выпустивша€ свой первый 3D-принтер в 1996-м, владеет лицензией на использование технологии трехмерной печати 3DP, с 1989 года разрабатываемой в ћассачусетсcком технологическом институте (MIT). Ёта технологи€, базирующа€с€ на обычном принципе струйной печати, отличаетс€ простотой, эффективностью, скоростью изготовлени€ и низкой себестоимостью продукции.

¬ качестве строительного материала дл€ выращивани€ трехмерной модели примен€етс€ композитный порошок, по свойствам схожий с гипсом. ќсновным инструментом служит струйна€ печатна€ головка серийного производства Hewlett-Packard. ¬место чернил головка использует бесцветный клеевой состав. ѕосле печати одного поперечного сечени€ дно камеры опускаетс€ на толщину сло€ порошка и процесс повтор€етс€: засыпаетс€ новый слой, по которому клеем печатаетс€ рисунок следующего сечени€ модели.  лей скрепл€ет частицы порошка, формиру€ в рабочей камере объемную фигуру, созданную из отпечатанных поперечных сечений исходной трехмерной модели.  огда отпечатан последний слой-сечение, камера автоматически нагреваетс€, чтобы высушить клей, а не запечатанный клеем порошок откачиваетс€ обратно в емкость, из которой он подавалс€.

¬ некоторых модел€х используютс€ материалы, выдерживающие температуру расплавленного металла, то есть на принтере теоретически можно изготавливать формы дл€ лить€. —уществует также материал, который после обработки эластомером становитс€ эластичным и фактически приобретает физические свойства резины.

¬ чем преимущества такой технологии?

ѕреимущества технологии 3DP и принтеров Z Corporation по сравнению с техникой, где используютс€ жидкие или расплавленные полимеры, напр€мую св€заны с простотой описанной выше схемы, а прежде всего с высочайшей скоростью построени€ моделей. Ќедорогие порошкообразные материалы снижают себестоимость производства модели (она составл€ет от 6 руб. за 1 см3) и не выдел€ют при печати токсичных веществ, что позвол€ет использовать такие устройства в обычном офисе, где нет систем дополнительной вентил€ции.  роме того, автоматическое удаление из камеры излишков порошка дл€ их повторного использовани€ делает процесс чистым и экономичным.

ќтдельного комментари€ заслуживает эргономичность технологии: печатные головки могут перемещатьс€ по всей поверхности сло€ порошка, независимо от формы конкретной модели. Ёто позвол€ет одновременно печатать несколько изделий, расположив их наиболее компактным образом по всему объему камеры.

¬о врем€ печати модель со всех сторон окружена незапечатанным порошком, что позвол€ет создавать фигуры самой сложной формы. ќтлаженна€ технологи€ термальной струйной печати гарантирует надежность и высокое разрешение, необходимое дл€ создани€ моделей с мелкими детал€ми.

», безусловно, самое интересное достоинство принтеров Z Corporation Ц это возможность печати разноцветных моделей. ¬ этом случае в дополнение к головке, печатающей прозрачным клеем, используютс€ одна или несколько головок, окрашивающие порошок в нужный цвет. Ёто большое преимущество перед некоторыми трехмерными принтерами других компаний-производителей, окрашивающими модель лишь в один из цветов предложенной палитры

„то такое процесс ZCast?

ѕроцесс ZCast обеспечивает литье металлов в формы, напечатанные на одном из устройств линейки 3D-принтеров Z Corporation. Ёта технологи€ дает возможность распечатывать полые литейные формы или втулки дл€ них. ѕо традиционной технологии такие формы создаютс€ в два этапа: сначала выполн€етс€ печать заготовок, а затем эти заготовки используютс€ дл€ создани€ литейных форм. ≈сли речь идет о литье в песок, набор заготовок примен€етс€ при создании отпечатков в песке. ѕри литье по выплавл€емым модел€м восковые заготовки требуютс€ дл€ последующего создани€ керамической формы. ѕроцесс ZCast позвол€ет исключить этап производства заготовок.

»зготовление прототипов литейных форм с использованием традиционных методов может зан€ть несколько недель и оказатьс€ очень дорогосто€щим. Ќа практике така€ ситуаци€ зачастую делает изготовление прототипов невозможным или резко ограничивает их количество. ZCast существенно сокращает временные и производственные затраты.

–асскажите о модельном р€де 3D-принтеров Z Corporation.

—егодн€ модельный р€д устройств компании Z Corporation дл€ 3D-печати представлен следующими модел€ми принтеров: ZPrinter 310 Plus, Spectrum Z 510, ZPrinter 450, ZPrinter 650, ZPrinter 350 и новинкой 2010 года Ц машиной дл€ создани€ пластиковых моделей ZBulder Ultra.

ƒва первых устройства, ZPrinter 310 Plus и Spectrum Z 510, Ц не самые современные. ¬ них отсутствует система автоматической сушки моделей после печати и система автоматического удалени€ оставшегос€ порошка из камеры. ќднако, несмотр€ на определенные неудобства, вызванные отсутствием автоматики, область их применени€ несколько шире, чем у других моделей.

ZPrinter 310 Plus Ц монохромный принтер; он имеет только одну печатную головку, предназначенную дл€ печати клеем по порошку. ≈динственный способ получить на этом принтере трехмерную модель с цветом, отличным от цвета исходного материала, Ц изменить цвет самого кле€, смешав его в нужных пропорци€х с клеем триадных цветов. — другой стороны, этот аппарат, самый недорогой из линейки принтеров Z Corporation, пользуетс€ устойчивой попул€рностью.

Spectrum Z 510 Ц наиболее универсальный принтер Z Corporation, позвол€ющий получать как твердые цветные модели дл€ презентаций и тестировани€, так и гибкие модели или формы дл€ лить€ металлов. ѕринтер имеет четыре печатные головки, нанос€щие прозрачный клей и цветные краски триады C, M и Y. ¬ Spectrum Z 510 отсутствует черный цвет (как и у ZPrinter 450), но качество цвета у отпечатка с этого устройства лучше, чем у выполненного на ZPrinter 450, Ц в силу более высокого разрешени€ печати (600х540 dpi).

ZPrinter 450 Ц один из самых доступных цветных принтеров компании. ќн использует две печатные головки: одну дл€ печати прозрачным клеем, другую дл€ печати цветных красок триады (C, M, Y). ¬ качестве второй печатной головки примен€етс€ стандартный картридж HP 57, обычно использующийс€ в недорогих настольных принтерах HP Deskjet и PhotoSmart.

Ѕолее современный ZPrinter 650 имеет почти вдвое больший формат печати (254х381х203 мм против 254х203х203 мм у ZPrinter 310 Plus и ZPrinter 450), большее разрешение (600х540 dpi против 300х450 dpi) и п€ть печатающих головок, поставл€ющих прозрачный клей и полный набор триадных цветов (C, M, Y, K). ћодели, полученные с помощью ZPrinter 650, отличаютс€ насыщенностью цвета.

ZPrinter 450 и 650 оснащены полным набором автоматики дл€ удалени€ неиспользованного порошка из камеры и сушки отпечатанных моделей. ≈динственное ограничение установлено на использование исключительно композитных материалов дл€ создани€ твердых моделей и прототипов.

ZPrinter 350 Ц первый монохромный автоматизированный трехмерный принтер. »деальный выбор дл€ организаций, которые ищут оптимальный способ быстрого создани€ монохромных моделей в услови€х офиса.

ZBuilder Ultra Ц сама€ нова€ модель, по€вивша€с€ на рынке в мае 2010 года. ќна предназначена дл€ быстрого прототипировани€ и обеспечивает построение высококачественных функциональных моделей. ÷ена принтера втрое ниже, чем у устройств, имеющих сходные характеристики. ¬ отличие от предыдущих Ђструйныхї моделей, ZBuilder Ultra выполн€ет построение трехмерных деталей аддитивным методом с использованием проектора с высокой разрешающей способностью и цифровой обработкой света (DLP) дл€ отверждени€ жидкого фотополимера.

Ќасколько сложна работа с 3D-принтерами? “ребуетс€ ли дл€ этого специальна€ подготовка?

¬ эксплуатации 3D-принтеры Z Corporation достаточно просты: от пользовател€ требуетс€ открыть в специальной программе ZPrint, поставл€ющейс€ в комплекте с принтером, файл с моделью в одном из попул€рных форматов дл€ 3D-печати. «атем модель нужно расположить в объеме камеры дл€ печати, при необходимости изменив масштаб модели, и запустить печать. ѕри печати задаетс€ толщина сло€, числом поперечных сечений определ€етс€ количество слоев. ѕрограмма рассчитает приблизительное врем€ работы и приблизительный расход всех материалов, которые потребуютс€ дл€ работы. Ёти данные пригод€тс€ дл€ расчета стоимости печати, если модель изготавливаетс€ по коммерческому заказу стороннего клиента, а не дл€ внутреннего использовани€ на собственном предпри€тии. ѕри необходимости перед печатью модель можно отредактировать в программе ZEdit: назначить или изменить цвет поверхностей, добавить метки и комментарии, которые должны быть напечатаны на детал€х модели. ”совершенствованна€ верси€ программы Ц ZEdit Pro Ц обладает еще большим набором возможностей при допечатной подготовке трехмерной модели.

ƒл€ пользовател€ сам процесс печати мало чем отличаетс€ от эксплуатации обычных принтеров: на мониторе по€вл€етс€ диалог с индикатором прогресса, полоса которого движетс€ слева направо по мере готовности отпечатка. —корость печати составл€ет 2-4 сло€ в минуту, или примерно 25-50 мм в час.

¬ каких программах можно готовить модели дл€ 3D-печати?

»спользовать можно практически любую CAD/CAM/CAE-систему или пакет трехмерного моделировани€, позвол€ющие создать твердотельные или поверхностные модели с замкнутой оболочкой и записать модель в одном из форматов дл€ 3D-печати: STL, PLY, VRML. ќчень попул€рный формат 3DS программное обеспечение ZPrint и ZEdit читает напр€мую, причем с учетом цвета и текстурировани€.

—пециально дл€ применени€ в медицине компани€ Z Corporation предлагает специализированное программное обеспечение MimicsZ.  ак правило, врачи не имеют опыта построени€ 3D-моделей, тем более по данным ћ–“ или рентгенограммам. MimicsZ максимально упрощает эту работу дл€ неспециалистов в трехмерном моделировании.

», наконец, где в –оссии можно получить консультации и приобрести 3D-принтеры Z Corporation?

≈сли вас заинтересовала наша продукци€, вы можете запросить информацию о региональных дилерах, заполнив форму на специализированном портале www.print3d.ru. Ќаши специалисты об€зательно с вами св€жутс€ и приглас€т протестировать аппарат.

—пасибо!

„итайте также:


¬акансии:

јктуальное обсуждение

RSS-лента комментариев

-->

ƒавид Ћевин
ƒавид Ћевин
ќт редактора:  то определ€ет развитие отрасли —јѕ–: пользователь или вендор?
ѕроект ЂЌародное —јѕ–-интервьюї

—лучайна€ стать€:

»спользование технологий 3D информационного моделировани€ при проектировании [...] — јлексей  уренков, ќльга Ћиферова, ≈вгений ‘едоренко (25 марта 2020)
isicad Top 10

—амые попул€рные материалы

   ‘орумы isicad:

isicad-2010 isicad-2008
isicad-2006 isicad-2004

ќ проекте

ѕриглашаем публиковать на сайте isicad.ru новости и пресс-релизы о новых решени€х и продуктах, о проводимых меропри€ти€х и другую информацию. јдрес дл€ корреспонденции - info@isicad.ru

ѕроект isicad нацелен на

  • укрепление контактов между разработчиками, поставщиками и потребител€ми промышленных решений в област€х PLM и ERP...
ѕодробнее

»нформаци€ дл€ рекламодателей


¬се права защищены. © 2004-2020 √руппа компаний «Ћ≈ƒј—»

ѕерепечатка материалов сайта допускаетс€ с согласи€ редакции, ссылка на isicad.ru об€зательна.
¬ы можете обратитьс€ к нам по адресу info@isicad.ru.