Association of Representatives
for the Industry of
the Additive Technologies
Ассоциация представителей отрасли
аддитивных технологий

Formlabs Form 2 – аддитивные технологии для малого ювелирного бизнеса

Компания Formlabs – пример успешного предприятия в области аддитивных технологий, сумевшего найти и занять свою нишу рынка. Занимается компания производством лазерных стереолитографических (SLA) 3D-принтеров.

В мире 3D-технологий такие устройства рассматриваются, как идеальный вариант для мелкого и среднего бизнеса, нуждающегося в сверхточном быстром прототипировании, но не располагающего средствами для приобретения дорогих промышленных установок. Характерные пользователи SLA-принтеров – дизайнеры, ювелиры и стоматологи.

Стереолитографические принтеры применяются ювелирами уже достаточно долго по меркам скоротечного технологического мира, но стоимость компактных 3D-печатающих устройств до недавнего времени оставалась достаточно высокой. Даже сегодня 3D-принтеры ведущей в этом направлении компании EnvisionTec стоят не менее $10 000, что на порядок ниже «промышленных» струйных фотополимерных и гипсовых 3D-принтеров, но для малого бизнеса все же дороговато. Formlabs взялась за создание собственного 3D-принтера, поставив задачу сделать лазерную стереолитографическую печать максимально доступной как в с точки зрения стоимости, так и удобства эксплуатации.

1.jpg

Текущий флагман компании – 3D-принтер Form 2, чья отпускная цена составляет $3 499 без компромиссов в отношении надежности, удобности эксплуатации или качества 3D-печати. Устройство представляет собой усовершенствованную версию успешной оригинальной модели с увеличенной рабочей камерой, беспроводным интерфейсом, увеличенной до 8Гб встроенной памятью, более мощным лазером и улучшенной системой доливки материала. В качестве расходных материалов используются фотополимерные смолы – вязкие жидкости, затвердевающие под воздействием света определенной длины. Источником света служит 405нм лазер. Ассортимент же состоит из смол, заточенных под разные цели: белый вариант для презентаций, специальный вариант для 3D-печати моделей с особо высоким разрешением, прозрачный полимер и – пожалуй, самое главное для ювелиров – выжигаемая смола. Последний вариант заменяет собой воск, из которого традиционно изготовляются мастер-модели для отливки готовых изделий.

Точность изготовления таких моделей очень высока. Как и другие технологии 3D-печати, SLA является методом аддитивного производства. Другими словами, модель выстраивается слой за слоем, одно поперечное сечение за другим. Толщина сечения может достигать минимума в 25 микрон, что в несколько раз тоньше человеческого волоса. Для невооруженного глаза границы слоев практически незаметны, хотя отлитые по таким моделям украшения могут потребовать постобработки, если требуются идеально гладкие поверхности. Впрочем, в этом отношении 3D-печатные модели ничем не уступают заготовкам, изготовленным вручную.

3.png

У мастера будет несколько вариантов работы с 3D-принтером. Во-первых, можно напечатать демонстрационный образец украшения для того, чтобы обсудить и согласовать дизайн с заказчиком. Стоит ли говорить, что прототип в руках клиента предоставит более четкое представление о конечном дизайне, чем любой эскиз? Если форма украшения устраивает заказчика, можно приступать к изготовлению. Ранние варианты предусматривали создание резиновых оттисков хотя бы по тем же демонстрационным 3D-печатным моделям. После вулканизации в оттиски заливался воск, а затем восковые модели использовались для создания гипсовых литейных форм. В принципе, этот метод можно использовать и сейчас ради снижения стоимости, хотя он и займет больше времени и несколько снизит качество исполнения в сравнении с более современным подходом.

Более продвинутый же вариант предусматривает использование специализированных выжигаемых фотополимерных смол. Эти материалы можно использовать для 3D-печати, но при этом они же служат и в качестве «воска». Правда, не выплавляемого, а выжигаемого. Композиция выжигаемых полимеров подбирается таким образом, чтобы горение было максимально чистым, без остаточных продуктов вроде золы. Таким образом, по напечатанной мастер-модели можно сразу же изготавливать гипсовую литейную форму. Единственным минусом такого подхода является более высокая стоимость выжигаемых фотополимерных смол в сравнении с обычными, «демонстрационными» аналогами. В частности, Formlabs предлагает один литр выжигаемой смолы за $299 против $149 за литр материала, используемого для обычного быстрого прототипирования. Стоит, однако, помнить, что расход смолы на одно изделие из драгоценного металла настолько незначителен, что повышенная стоимость смолы легко скроется в выручке за готовое изделие, тогда как необходимость тратить драгоценное время и дополнительные материалы на промежуточный этап с изготовлением оттисков исчезнет сама собой.

4.jpg

Система хранения расходных материалов на Form 2 была усовершенствована. Фотополимерные смолы теперь поставляются не в УФ-защищенных бутылках, требующих аккуратного обращения ввиду неизбежной липкости и, само собой, уязвимости к непредумышленной засветке, а в удобных картриджах. Картриджи чипированы, что позволяет не только следить за остатком материала в контейнере, но и автоматически подливать жидкость в рабочую кювету по мере необходимости. Ранее доливку приходилось осуществлять вручную, что время от времени приводило к неправильному расчету уровня смолы в кювете и вытекающим производственным сбоям.

5.jpg

Область построения Form 2 весьма велика по меркам SLA-принтеров – 145х145х175мм. Стоит отметить, что высокая скорость сканирования лазера делает более выгодной 3D-печать сразу нескольких мастер-моделей одновременно. При этом изделиям совершенно не обязательно быть одинаковыми: программное обеспечение 3D-принтера позволяет виртуально располагать на платформе устройства несколько дизайнов из разных проектов. Единственным фактическим ограничением является лишь вместительность платформы.

Читайте также

3D-печатные протезы «Моторики» теперь доступны взрослым пациентам

Российская компания «Моторика», завоевавшая славу 3D-печатными протезами «КИБИ», расширяет поле деятельности: если изначально «КИБИ» предназначались для детского протезирования, то теперь искусственные руки доступны и взрослым.

Читать далее
Ученые ТУСУР представили плоттер для печати электронных плат

Команда Томского университета систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР) одержала победу в одной из номинаций всероссийском конкурса разработок молодых ученых на форуме U-NOVUS. Разработка команды представляет собой плоттер для печати узлов радиоэлектронной аппаратуры, включая гибкие платы.

Читать далее
«РУСАЛ» может насытить рынок алюминиевыми порошками для 3D-печати

Объединенная компания «Русал» подписала соглашение с производителем металлообрабатывающего оборудования Sauer GmbH, направленное на сотрудничество в области аддитивных технологий. Согласно договору, компания Sauer предоставит необходимое оборудование, а «Русал» займется производством алюминиевых порошков для 3D-печати.

Читать далее
Отечественный 3D-печатный беспилотник продемонстрировали на «Иннопроме-2016»

Объединенная приборостроительная корпорация (ОПК) продемонстрировала отечественный 3D-печатный беспилотный летательный аппарат. Презентация состоялась на открывшейся сегодня в Екатеринбурге выставке «Иннопром-2016».

Читать далее