Печать воском на 3D-принтере

Содержание

• Введение
• Для чего используется печать воском
• Технологии 3D-печати воском
• Технология многоструйной печати — MJM
  • Оборудование
    • Projet MJP 2500W
    • Projet MJP 2500IC
  • Материалы для 3D-печати воском по технологии MJM (MJP)
• Послойное наплавление — FDM
  • Оборудование
    • Picaso Designer X Pro
  • Материалы для FDM-печати воском
• 3D-печать по технологии DoD
  • Оборудование
    • SolidScape S325
    • SolidScape S350
    • SolidScape S390
  • Материалы для 3D-печати воском по технологии DoD
• Заключение

Введение

3D-печать — одна из самых современных технологий производства, литьё — одна из древнейших, и без них обеих невозможно представить производство в современном мире. В некоторых областях применения эти технологии могут заменять друг друга, но наиболее перспективно выглядит их симбиоз, а именно — 3D-печать литьевых форм и моделей.

В этой статье мы рассмотрим 3D-печать воском, ее назначение и применение, используемую технику и материалы.

Для чего используется печать воском

Восковая 3D-печать используется для изготовления выплавляемых мастер-моделей — восковок для литья металлов. По этим моделям создаются формы для литья. Воск из форм выплавляется и вместо воска заливается расплавленный металл. Так создаются ювелирные украшения очень высокого качества, стоматологические изделия для протезирования и прототипы металлических деталей различной техники. Раньше мастер-модели изготавливались вручную и это был очень сложный и дорогостоящий процесс. С появлением 3D-печати из воска изготовление выплавляемых моделей стало быстрее и дешевле.

Материал, который используется для восковой 3D-печати, с натуральным воском обычно не имеет ничего общего, кроме названия, низкой зольности и схожих температур плавления.

Для литьевых восковок используется несколько технологий 3D-печати — обычно это струйная печать на специальном 3D-принтере, но может применяться и FDM.

Технологии 3D-печати воском

Существуют разные технологии 3D-печати воском, в которых применяется различное оборудование и материалы.

Технология многоструйной печати — MJM

Компания 3D Systems разработала и запатентовала технологию многоструйной печати Multi Jet Modeling - MJM. Принтеры, работающие по этой технологии, печатают материалами Visijet®, среди которых есть и литьевой воск.

Видео:

При печати материал подается через сопла малого диаметра, расположенные рядами на печатающей головке. Количество сопел может быть от нескольких штук до нескольких сотен. Материал нагревается до температуры плавления, затем подается в головку, наносится послойно и застывает. Слои формируются перемещением головки в горизонтальной плоскости, а вертикальное смещение при переходе к следующему слою обеспечивается опусканием рабочего стола.

Одна из особенностей технологии заключается в том, что для выступающих частей изделия используются поддерживающие структуры, которые без труда удаляются по завершении процесса печати.

Оборудование

В качестве примера оборудования работающего по технологии многоструйной печати можно привести 3D-принтер Projet MJP 2500W.

Projet MJP 2500W

Характеристики

• Размеры, мм: 1120 x 740 x 1070;
• Поддерживаемые форматы файлов: STL, CTL, OBJ, PLY, ZPR, ZBD, AMF, WRL, 3DS, FBX, IGES, IGS, STEP, STP, MJPDDD;
• Рабочая камера, мм: 294 x 211 x 144;
• Разрешение печати: 600 x 600 x 600 DPI;
• Технология печати: MJP;
• Толщина слоя от: 42 мкм;
• Поддерживаемые материалы: VisiJet M2 ICast, VisiJet IC SUW;
• Цена: по запросу

ProJet MJP 2500W — компактный 3D-принтер для изготовления высококачественных восковых литейных моделей. Используется для ювелирного производства, в медицине и в машиностроительной отрасли. На фотографии ниже приведены примеры изделий напечатанных по данной технологии.

Projet MJP 2500IC

Характеристики

• Размеры, мм: 1120 x 740 x 1070;
• Поддерживаемые форматы файлов: STL, CTL, OBJ, PLY, ZPR, ZBD, AMF, WRL, 3DS, FBX, IGES, IGS, STEP, STP, MJPDDD;
• Рабочая камера, мм: 294 x 211 x 144;
• Разрешение печати: 600 x 600 x 600 DPI;
• Технология печати: MJP;
• Толщина слоя от: 42 мкм;
• Поддерживаемые материалы: VisiJet M2 ICast, VisiJet IC SUW;
• Цена: по запросу

ProJet MJP 2500IC подходит для печати высококачественных восковых литейных моделей для нужд автомобиле и машиностроения, строительства и дизайна, сталелитейного производства.

Принтер печатает со скоростью 0,02 м3/ч и может работать в режиме 24/7. Подходит для крупносерийного производства.

Материалы для 3D-печати воском по технологии MJM (MJP)

Для печати восковок на 3D-принтере с технологией MJP используют полимер VisiJet M3 ProCast. Так выглядят детали, напечатанные данным материалом.

Послойное наплавление — FDM

Технология FDM — это технология послойного наплавления пластика. В качестве рабочего вещества используется нить из различных видов пластика, в том числе и тугоплавкого литейного воска. Печать воском по технологии FDM мало чем отличается от печати другими материалами по данной технологии. При печати пруток поступает в экструдер, где нагревается до температуры плавления и укладывается слоями на печатную платформу, образуя объемную модель.

Источник: instagram.com

Технология даёт возможность формировать модели с точностью до 0,05 мм. На формирование таких моделей требуется всего несколько часов, тогда как на создание моделей вручную могут потребоваться месяцы.

На фото: 3D-печать воском в СибГУ.

Напечатанные детали с легкостью поддаются постобработке и сглаживанию термическим способом.

Оборудование

Для технологии послойного наплавления можно использовать 3D-принтер Picaso Designer X Pro. Данный принтер имеет два экструдера, что позволяет печатать саму деталь и поддержку материалами с разной температурой плавления. Деталь печатается воском с более высокой температурой плавления, поддержка — воском с более низкой температурой. Это позволяет легко удалять поддержки, нагревая заготовку до определенной температуры.

Picaso Designer X Pro

Характеристики

• Технология печати: Fused Filament Fabrication [FFF];
• Область печати: 200 х 200 х 210 мм;
• Скорость печати: до 100 см3/ч;
• Количество сопел: 2;
• Минимальная толщина слоя: 10 микрон (0,01мм);
• Диаметр пластиковой нити: 1,75±0.1 мм;
• Диаметр сопла: 0,3 мм / (0,2-0,8 мм);
• Максимальная температура печати: 410 °C;
• Максимальная температура стола: 150 °C;

Для печати воском по технологии FDM можно использовать любой подходящий 3D-принтер, и в этом главное преимущество этой технологии — цены на FDM-принтеры очень демократичные.

Материалы для FDM-печати воском

Для печати восковок по технологии FDM используют специальный воскоподобный пластик, такой как WAX 3D.

3D-печать по технологии DoD

DoD (Drop on Demand) — технология, похожая на струйную печать воском, с той разницей, что помимо двух печатающих головок, под основной материал и материал поддержки, в принтере есть еще и фреза, корректирующая каждый слой перед нанесением следующего.

Процесс печати выглядит так: расплавленный воск под давлением подается на печатающую головку, где выдавливается с помощью микросопел. Печатается слой детали и поддержки. Далее запускается фреза, которая срезает выступы, образующиеся на горизонтальной поверхности, формируя гладкую поверхность слоя перед укладкой следующего.

Оборудование

В качестве примера оборудования работающего по технологии DOD можно привести 3D-принтеры SolidScape.

SolidScape S325

Характеристики:

• Рабочая температура: от 16° до 24°C
• Размеры, мм: 558х495х419
• Вес, кг: 36
• Рабочая камера: 152.4 х 152.4 х 101.6 мм
• Разрешение печати: 5000 х 5000 dpi
• Специализация: ювелирное дело
• Толщина слоя от: 25,4 мкм
• Точность печати: ±127 мкм на 25.4 мм, ±25.4 мкм на каждые последующие 25,4 мм по X,Y и Z
• Поддерживаемые материалы: воск
• Цена: по запросу

Источник: instagram.com

SolidScape S325 — 3D-принтер для печати литейных форм в ювелирном деле. Принтер обеспечивает высочайшую точность, необходимую ювелирам, и продается по разумной цене. Подходит для небольших партий ювелирных изделий, требующих разрешения на уровне 25 мкм.

SolidScape S350

Характеристики:

• Рабочая температура: от 16° до 24°C
• Размеры, мм: 558х495х419
• Вес, кг: 36
• Рабочая камера: 152.4 x 152.4 x 101.6 мм
• Разрешение печати: 5000 х 5000 dpi
• Специализация: Ювелирное дело
• Толщина слоя от: 6,35 мкм до 76,2 мкм
• Точность печати: ±127 мкм на 25.4 мм, ±25.4 мкм на каждые последующие 25,4 мм по X,Y и Z
• Поддерживаемые материалы: Воск
• Цена: по запросу

Источник: instagram.com

3D принтер SolidScape S350 представляет собой устройство для печати ювелирных изделий, стоматологических моделей и электронных компонентов.

SolidScape S390

Характеристики:

• Рабочая температура: от 16° до 24°C
• Размеры, мм: 558 х 495 х 419
• Вес, кг: 36
• Рабочая камера: 152.4 х 152.4 х 101.6 мм
• Разрешение печати: 5000 х 5000 dpi
• Специализация: ювелирное дело
• Толщина слоя от: 6,35 мкм
• Точность печати: ±127 мкм на 25.4 мм, ±25.4 мкм на каждые последующие 25,4 мм по X,Y и Z
• Поддерживаемые материалы: воск
• Цена: по запросу

Источник: instagram.com

SolidScape S390 печатает детали с высокими разрешением и детализацией: сложные формы с четкими линиями и тонкими краями. Принтер автоматически создает растворимые опоры, что значительно экономит время. Не надо создавать опоры в ПО, а потом удалять их вручную. SolidScape S390 подходит для изготовления больших партий восковых изделий и может работать в режиме 24/7.

Материалы для 3D-печати воском по технологии DoD

В качестве материала применяют специальный 3D-печатный воск, такой как Solidscape 3Z Model для печати моделей и Solidscape 3Z Support для поддержек.

Заключение

3D-печать воском становится все более востребована в литейной промышленности. Преимуществом данной технологии является возможность избавиться от трудоемкого и долгого процесса ручного изготовления мастер-моделей для литья металлов. Это позволяет уменьшить затраты в ювелирных мастерских и промышленных предприятиях при изготовлении литых изделий.

Нужно оборудование и материалы для восковой печати? Обращайтесь sales@top3dshop.ru и мы поможем подобрать всё по вашим требованиям.