Может ли 3D-принтер заменить модельный участок?

[inko 33]

Из российской действительности, а не из интернета. И не из Америки какой-нибудь.

Чего ты мне интернетом тычешь? Ради такой детальки я не буду покупать машину. Да и какое качество у тех игрушечных машинок? НИКАКОЕ! Уверен, что такую деталь они просто не сделают - толщина перемычки 0,3мм, толщина ребра 0,2мм при высоте 0,4мм.

Предложи дешевле с таким же качеством - толщина слоя 16 микрон или меньше, только реально, а не по паспорту машины.

Уважаемый GOLF_stream! Зачем столько эмоций. Я не "тычю" интернетом и не предлагаю вам покупать принтер. (И о себестоимости Вы, я так понимаю, ничего сказать не можете). Я лишь, так же как и ТС интересуюсь возможностью изготовления модельной оснастки для литейного производства с помощью 3D принтера.Год назад был на одном заводе, в модельном цехе. Оснастка в основном из дерева. Но исправление оснастки они производили именно с помощью 3D принтера. Вклеивали вставки-заплатки из АБС пластика. Да, нам тоже приходилось заказывать "выращенные" детали и меня поразила их цена. Посмотрел в Интернете стоимость оборудования и материалов. Сложилось впечатление, что цены "накручены" в разы - видимо мало конкуренции. Касательно точности и толщины слоя. В среднем минимальная толщина слоя у принтеров, как я понял, 50-100 мкм и точность 20 мкм.И этого, я думаю, вполне достаточно для моделей литейного производства, тем более в сравнении со станками ЧПУ.

[inko 33]

LOM изначально для этого сделан. Он прочный, похож гетинакс.

SLS тоже довольно прочные.

Хотя я бы, если честно, взял бы фрезер, много Obomodulan и резал бы себе.....

Погуглил немного.

SLS — Selective Laser Sintering – с помощью лазерного луча и порошкообразного материала (полистирол, полиамид, АБС и т.д.). Применяется для изготовления промышленных изделий. Недостаток - имеет пористую поверхность, плохая проработка деталей.

Лом-технология (LOM — Laminated Object Modeling) – с помощью тонкого картона и клея. Промышленного применения. Легкий, достаточно прочный; недостаток – невозможность доработки, плохая проработка деталей.

Все ли в этом верно?

Obomodulan полагаю не слишком термостойкий, градусов до 80. ТС нужно до 100 градусов.

[GOLF_stream 292]

возможно ли из всего многообразия материалов поставляемых к 3D-принтерам выбрать такой, чтобы имел мех. свойства сопоставимые с мех. свойствами, скажем того же текстолита (лучше алюминия) и при этом мог спокойно выдерживать температуру до 100 С?

Есть аппараты, которые вообще из металлического порошка прототипы делают. Практически готовые рабочие детали.

Опять же, вопрос цены...

А есть аппараты, которые делают модели из гипса. Тоже, вроде, неплохой материал для литейки. Эти, пожалуй, самые дешевые - рублей 30 за кубический сантиметр.

[STECraft 0]

LOM изначально для этого сделан. Он прочный, похож гетинакс.

SLS тоже довольно прочные.

Хотя я бы, если честно, взял бы фрезер, много Obomodulan и резал бы себе.....

А как на счет ABS М30 для 3D-принтеров, говорят, что он прочнее чем обычный ABS и температура деформации у него около 100 С?

[STECraft 0]

Для того чтобы разговор у нас получался более предметным, предлагаю рассмотреть конкретный пример. Возьмем отливку «Бугель» (см. рис. 1), и в частности ее модель верха (см. рис. 2), в приложении находятся рисунки и 3D-модель модели верха, извините за тавтологию.

Допустим, у нас есть две конкурирующие компании, которые взялись изготовить эту модель. Одну из них возглавляет господин ShoN (выполняет работу с помощью 3D-принтера, материал ABS М30), а вторую компанию возглавляет господин MFS (выполняет работу с помощью фрезерного станка с ЧПУ, материал Obomodulan), а я, с Вашего позволения, выступлю в роли заказчика. Разработкой 3D-модели детали и последующей доработкой этой 3D-модели буду заниматься я, как заказчик, и соответственно время, которое уйдет на эти работы мы не берем в расчет. Далее, выиграть должна та компания, которая выполнит весь перечень работ быстрее и дешевле, но не в ущерб качеству (пусть точность изготовления детали будет +/- 0,1 мм). Под полным перечнем работ я имел в виду изготовление первого образца детали и последующие доработки этой детали, по тому КД, которое я предоставлю. Допустим у нас будет две доработки, тогда мы можем разбить всю работу на три этапа:

1. Изготовление первого образца детали

2. 1-ая доработка детали

3. 2-ая доработка детали

Смею предположить, что первый этап выиграет господин ShoN, т.к. 3D-принтер должен изготовить эту деталь быстрее чем станок с ЧПУ господина MFSа, а затраты на материалы должны быть, в первом приближении, одинаковыми. Но вот что будет на 2 и 3 этапах для меня загадка. С одной стороны скорость принтера очевидна, но, скорее всего, доработка для господина ShoNa будет заключаться в изготовлении новой детали, а это, как мы видим из сообщений GOLF_streamа, может занять два-три дня. За это время господин MFS может поставить уже имеющуюся модель на станок и спокойно ее доработать, и это уже точно будет стоить дешевле, чем изготавливать новую деталь на 3D-принтере.

Ну а что думаете Вы, уважаемые форумчане?

Bugel_1.zip

[Денис 0]

Мы используем для изготовления оснастки и принтеры, и EOS (SLS) и станки с Obo и пр. Причем не только для литья металлов, но и для пластиков на термопласт-автоматах (при температуре литья до 200-240С)

Все зависит от ТЗ.

Температура 100С - для многих технологий это уже не вопрос.

По EOS (SLS с пластиками) - он работает с полистиролом (для выжигаемых моделей, себестоимость моделей низкая, используется даже для промышленных серий) и с полиамидами. По поводу пористости - естественно есть, но это не открытопористые детали и для форм обычно используют стеклонаполненный - легче полировать до нужного состояния. Температуру он держит до 170С.

По LOM - да, на заре активно использовался, но сейчас ни по точности, ни по возможностям доработки не интересен. Недаром родоначальники давно уже разорились. Проще действительно на станке из модельных плит отфрезировать.

По металлу на EOS можно сделать вставки. Но полировать/дорабатывать придется обязательно. Хотя можно сделать каналы охлаждения внутри ставки такие, каких не получишь никаким другим способом. Опять же все зависит от задачи. Мы пробовали делать, результат нормальный. Для это даже есть специальные марки стали - мартенситка.

Вообще по опыту для Ваших задач эти технологии то, что нужно - на этапе отработки получить опытную партию быстро и без особых проблем. Мы на многих предприятиях уже внедрили эти технологии для подобных задач.

Но вот отработать геометрию формы... Процессы заливки в форму с пластиковыми вставками и металлом - совершенно разные.

Если говорить по скорости - чем сложнее форма/вставка/деталь - тем выгоднее использовать послойные методы. По стоимости - примерно та же зависимость.

По поводу FDM технологии - там есть не только ABS, но и другие материалы (еще интереснее). Но надо обратить внимание на качество поверхности и пористость детали.

Для вакуумформовки это даже хорошо, но вот для литья....

По поводу гипса - нормально качество отливки не получаться, да и материалы - максимум алюминий, да и то еще вопрос. Скорее просто цветнина.

По температурной стойкости вообще - на паспортные данные надо обращать внимание скорее только для сравнения разных материалов да для предварительной оценки.

Эти температуры характеризуют изменение геометрии определенного образца, изготовленного из это материала при определенных внешних условиях/воздействиях.

Это совершенно не означает, что материал со стойкостью 40-60-80С по паспорту не выдержит ваших условий при 100С.

По поводу точностей - обычно толщина слоя у установок от 10 до 50мкм, точность 50-100-200мкм (в зависимости от технологии).

По формовке используют даже модели из фотополимера (на Objet сделанные). Там больше вопросов не в давлении а в том, чтобы не попались остатки металла в песке (обычно на автоматических линиях такое бывает если песок плохо просеивают). Тогда может попасть на поверхность модели и при формовке расколоть ее. Но и эти вопросы решаются.

Кстати, никаких двух-трех дней ожидания (неизвестно чего) после изготовления не требуется.

Одним словом - надо пробовать. А предварительно обсудить: что, из чего, для чего и пр :)

[STECraft 0]

Денис, большое Вам спасибо за ответ, но все-таки, в условиях той задачи, которую я описал выше, какой бы Вы путь выбрали: построение детали на принтере, фрезеровали бы ее на станке с ЧПУ или выбрали бы какой-то промежуточный вариант.

Т.е. повторю еще раз суть задачи. Допустим, мы хотим изготовить экспериментальную литейную оснастку для стальной отливки «Бугель», затем произвести ее экспериментальную формовку в ПГС на формовочной машине и после получения опытного образца отливки и ее карты обмера произвести доработку экспериментальной литейной оснастки в проблемных местах. Итак, какой вариант изготовления и доработки экспериментальной литейной оснастки лучше выбрать?

[ShoN 54]

Думаю такую деталь если она построена в истинных размерах, то дешевле на чпу... хотя новые станки 3Д принтера, те что растят из пластика за 100...200т.р. думаю будет оптимальный вариант и зарезинить можно будет и отлить затем в чем угодно.

[MFS 248]

Если говорить по скорости - чем сложнее форма/вставка/деталь - тем выгоднее использовать послойные методы. По стоимости - примерно та же зависимость.

Это да. А размеры, мм?))

[Денис 0]

Денис, большое Вам спасибо за ответ, но все-таки, в условиях той задачи, которую я описал выше, какой бы Вы путь выбрали: построение детали на принтере, фрезеровали бы ее на станке с ЧПУ или выбрали бы какой-то промежуточный вариант.

Т.е. повторю еще раз суть задачи. Допустим, мы хотим изготовить экспериментальную литейную оснастку для стальной отливки «Бугель», затем произвести ее экспериментальную формовку в ПГС на формовочной машине и после получения опытного образца отливки и ее карты обмера произвести доработку экспериментальной литейной оснастки в проблемных местах. Итак, какой вариант изготовления и доработки экспериментальной литейной оснастки лучше выбрать?

Я, к сожалению не могу сходу посмотреть габариты Ваших моделей.

В принципе, если деталь можно сделать на 3х-координатнике, то обычно всегда дешевле делать на ЧПУ. Материал для ЧПУ обычно всегда дешевле материала для послойного синтеза, поэтому весь выигрыш - это во времени подготовки управляющей программы и времени работы станка. Чем проще деталь, тем быстрее все это сделать, тем выгоднее делать на ЧПУ

Второй принцип - размеры. Чем больше и массивнее деталь - тем выгоднее делать на станке.

По чистоте поверхности - обычно для формовки ее хватает и из-под принтера, и из под станка.

По поводу ремонта/доводки формы - опять же смотря какие изменения потребуются. Опять же "обычно" на станке проще доработать.

Если говорить в общем - то, как я и раньше говорил, большинство литеек приобретает станок (он обычно дешевле, а рабочая зона значительно больше) и работает с модельными плитами. Принтер - это некоторая экзотика в литейке, которую используют постольку, поскольку он есть на предприятии.

И Вашу модель скорее надо делать на ЧПУ. Кстати, форма, полученная из модельных плит, куда как более прочная и стойкая. Плюс к этому, эти материалы (Obo или Axson) практически не набирают влаги и могут долго храниться без изменения форм. Иногда ее годами хранят, если это требуется. Материалы для послойного синтеза (особенно фотополимеры) этим похвастаться точно не могут.

Это да. А размеры, мм?))

Не понял - что "размеры"?

[GOLF_stream 292]

Возьмем отливку «Бугель»

Думаю, что такую деталь и фрезернуть будет не очень долго. Если материал хорошо обрабатывается, то может получиться даже быстрее, чем выращивать. Мелких элементов там нет.

Ещё подумалось. Если модель фрезерована, то вносить изменения возможно окажется проще. Если нужно снять материал - просто поставил на станок и снял лишнее. С принтером такое не получится. Если нужно добавить, то сначала "налепить" в нужном месте (или вырезать кусок и вклеить новую заготовку), а потом фрезернуть в нужном месте.

А вообще, Вы бы договорились с кем-нибудь, у кого есть принтер, чтоб пройти весь путь подгонки мастер-модели. И повторить тоже самое на ЧПУ. Тогда получите реальное сравнение технологий. И по времени, и по прочим нюансам.

[MFS 248]

Не понял - что "размеры"?

Товарищ рек, что чем сложнее, тем оправданнее синтез, на что я впику ему намекнул про размеры (читай "чем крупнее, тем выгоднее фрезеровка"), но он промолчал, а вы справедливо отметили что:

....Чем больше и массивнее деталь - тем выгоднее делать на станке.

[IBV 112]

По-моему простой 3-осевой фрезер (типа ]]>вот такого]]> ), можно к нему головку ( ]]>такую например]]> ) и все проблемы с изготовлением моделей можно считать закрытыми.

[Leonid-Z88 74]

Obomodulan полагаю не слишком термостойкий, градусов до 80. ТС нужно до 100 градусов.

Полифенилсульфон (PPSU)-самый "крутой" материал,больше 180 град.Стоит около 850$/кг.

[Leonid-Z88 74]

Технологии 3D печати ещё очень сырые.

Походу ещё долго будем металл об металл тереть.

[MFS 248]

Полифенилсульфон (PPSU)-самый "крутой" материал,больше 180 град.Стоит около 850$/кг.

А простой текстолит ПТК продолжительно держит до 120Ц. И стоит около 200рэ за кило. Восчуствуйте разницу.

[STECraft 0]

По-моему простой 3-осевой фрезер (типа <noindex>вот такого</noindex> ), можно к нему головку ( <noindex>такую например</noindex> ) и все проблемы с изготовлением моделей можно считать закрытыми.

На мой взгляд, одним из главных преимуществ 3D-принтера должно стать сокращение производственной цепочки, т.е. количество процессов и сотрудников, участвующих в изготовлении оснастки, должно стать меньше. Отсюда должно сократиться влияние «человеческого фактора» и сам процесс должен стать более мобильным. Хотя, возможно это только мое желание :) Изменено 17 июня 2013 пользователем STECraft

[IBV 112]

Вряд ли конструктор изделия будет заниматься изготовлением моделей, правда?

Значит в цепочке добавляется всего один человек - оператор станка.

[GOLF_stream 292]

Значит в цепочке добавляется всего один человек - оператор станка.

Или оператор принтера. За принтером ведь тоже уход нужен, заправка, очистка, настройка-подстройка, контроль процесса. Это не бумажку распечатать.

[STECraft 0]

Думаю, что такую деталь и фрезернуть будет не очень долго. Если материал хорошо обрабатывается, то может получиться даже быстрее, чем выращивать. Мелких элементов там нет.

Ещё подумалось. Если модель фрезерована, то вносить изменения возможно окажется проще. Если нужно снять материал - просто поставил на станок и снял лишнее. С принтером такое не получится. Если нужно добавить, то сначала "налепить" в нужном месте (или вырезать кусок и вклеить новую заготовку), а потом фрезернуть в нужном месте.

А вообще, Вы бы договорились с кем-нибудь, у кого есть принтер, чтоб пройти весь путь подгонки мастер-модели. И повторить тоже самое на ЧПУ. Тогда получите реальное сравнение технологий. И по времени, и по прочим нюансам.

В целом я с Вами согласен, кроме момента связанного с «налепить». Если нам необходимо добавить где-то на модели материал, то мы сначала выполняем посадочное место под вставку, затем изготавливаем саму вставку или производим совместную ее обработку с моделью и в окончании выполняем слесарные работы. А если, сюда добавить время под написание управляющих программ и установку оснастки на станок, то опять выходим на наши «пару дней». Ну и касательно «попробовать» пройти всю цепочку, скорее всего так и будет, только для начала самим нужно понять, что мы хотим получить в конечном итоге.

Вряд ли конструктор изделия будет заниматься изготовлением моделей, правда?

Значит в цепочке добавляется всего один человек - оператор станка.

Ну не знаю, я конечно, не владею вопросом работы и обслуживания 3D-принтера, но мне кажется с этой работой мог бы справиться и сам конструктор.