[КЕЙС] SLA 3D-печать на заводе судовой электроники

Мы поставили 3D принтер iSLA-450 Pro на "Завод имени А.А.Кулакова", который специализируется на выпуске слаботочного оборудования и систем автоматизации, управления и защиты информации для кораблей и судов разных классов.

Продукция завода обеспечивает безопасное и эффективное судовождение всех типов судов по всем морям планеты.

О принтере Shining3D iSLA-450 Pro

Диаметр пятна лазера: 0,1-0,15 мм
Длина волны УФ: 355 нм
Материал: фотополимерная смола
Область печати: 450х450х400 мм
Питание: 220В 50Гц
Поддерживаемые операционные системы: window XP ,window 7
Потребляемая мощность: 2000 Вт
Размеры (мм): 1100х1400х1800
Технология печати: SLA
Толщина слоя от: 50 мкм
Точность печати: ±0.05 мм (до 100 мм), ±0.1% (больше 100 мм)
Формат файла: .STL, .SLC
Скорость печати: 10 г/ч

Как это делалось без 3D-печати

До появления 3D-печати проектирование и производство корпусов и несущих элементов оборудования проводилось традиционными методами, включающими в себя долгий процесс ручного прототипирования и испытаний. Технологии Цифрового Производства дают возможность значительно уменьшить необходимые время и трудозатраты, а значит — ускорить и удешевить производство.

Как выбирали оборудование

Заказчик — Акционерное общество "Завод имени А.А.Кулакова", занимается разработкой оборудования и систем управления для морских судов. Выпускаемые заводом изделия предназначены для оснащения кораблей и судов всех классов.

Перед заводом встала задача оснащения своего производства аддитивными технологиями для решения различных производственных задач.

Завод обратился к компании Top 3D Shop, как к самому крупному интегратору аддитивных технологий в регионе. Прямой задачей был поставлен подбор аддитивной установки с возможностью прямой печати форм для вертикального термопластавтомата.

Выбор 3D-принтера был сделан в пользу промышленной SLA-установки Shining iSLA-450.

Переход на Цифровое Производство позволит существенно сократить издержки и время выпуска мелкосерийных изделий из пластмасс, по сравнению с традиционным литьем под давлением. Далее — подробнее об этом.

Преимущества данного решения

Преимущество этой установки заключается в способности работы практически с любыми фотополимерными материалами на рынке.

В данном случае, в качестве материала был выбран полимер Somos PerFORM, основное свойство которого — способность напечатанной детали выдерживать температуру до 268 градусов Цельсия.

Впитывание воды: 0.20%
Вязкость: ~1,000 cps @ 30°C
Диэлектрическая постоянная: 4,7: 60 Hz; 4,0: 1 KHz; 3.6: 1 MHz
Диэлектрическая прочность: 26.3 kV/mm
Коэффициент Пуассона: 0.32
Модуль упругости при изгибе: 10,000 MPa
Модуль упругости при растяжении, МПа: 10,500 MPa
Плотность: ~1.61 g/cm3 @ 25°C
Предел прочности на разрыв Rm: 68 MPa
Предел прочности при растяжении: 42.2 MPa
Прочность на изгиб: 120 MPa
Прочность на разрыв: 32.8 MPa
Твердость по Шору: 94
Ударная вязкость по Изоду с надрезом: 17 J/m
Удлинение при разрыве, %: 1.1

Эта методика позволяет печатать формы для вертикального термопластавтомата на 3D-принтере, что значительно дешевле и быстрее изготовления их на фрезерном станке с ЧПУ.

Такие формы выдерживают около 200 отливок без потери качества и используются для мелкосерийного производства.

Установка и испытания

Мы установили все необходимое дополнительное оборудование: камеру промывки моделей, печку ProJet Finisher для запекания готовых принтов, УФ-камеру для засветки.

Принтер установили по уровню, провели калибровку основных узлов: лазерной системы, платформы построения, уровня ракеля, уровня датчиков смолы. Все мануалы предоставили инженерам, которые будут на нем работать.

Провели тестовую печать, промывку модели и закалку в печи.

Итоги, выводы

Shining iSLA-450 прекрасно справилась с печатью материалом Somos PerFORM и полученная форма будет проходить тестирование на вертикальном термопластавтомате.

Это не католический крест, а наши инженеры — не самые религиозные люди, это всего лишь тестовые образцы для калибровки, которые позволяют оценить точность работы лазера по всем осям, правильность геометрии получающейся детали и допуска.

Цена промышленного решения с этой технологией начинается от 100 000 долларов, что более чем оправдано для мелкосерийного производства и дает хорошую экономию — фрезерованная форма получается в разы дороже и изготавливается дольше.

3D-печать уже полноправно занимает место среди производственных процессов. Она не заменит и не стремится заменить каждый из них, но во многих секторах дает любому производству неоспоримые преимущества — скорость прототипирования, возможность точного изготовления единичных и малосерийных деталей, не уступающих по эксплуатационным свойствам созданным более традиционными способами.