СОЛВЕР - Инженерный Консалтинг Построение Умного производства на машиностроительных предприятиях

Каталог предложений > Подготовка производства > Быстрое прототипирование

Оборудование фирмы STRATASYS
для быстрого изготовления моделей-прототипов и малых партий деталей из пластмасс

Stratasys

 

 

Путь от идеи до готового изделия должен быть максимально коротким. Существенно повысить эффективность конструкторско-технологической подготовки производства позволяет применение быстрого прототипирования (Rapid Prototyping — RP) или, в более широком смысле, технология быстрого производства (Additive Manufacturing - AM).

В процессе разработки новой продукции всегда возникает необходимость в опытных образцах или так называемых моделях-прототипах изделия, его отдельных деталей и узлов.

Имея на руках модели:

  • маркетинговые и рекламные службы предприятия могут эффективно проводить исследования рынков сбыта, демонстрируя заказчикам и потребителям образцы будущего изделия, а также использовать их в рекламных кампаниях;
  • дизайнеры и конструкторы смогут легко оценивать внешний вид, эргономику разрабатываемого изделия, проверять собираемость и функциональность его конструкции, итеративно внося необходимые изменения еще до запуска изделия в производство;
  • технологи могут использовать их в качестве выжигаемых моделей, мастер-моделей для изготовления традиционной технологической оснастки (например, литьевой, формовочной и т.п.), а также в технологиях быстрого изготовления опытных партий (например, для изготовления силиконовых или эпоксидных литьевых форм и др.) и т.д.

Технологии AM, позволяющие изготавливать функциональные прототипы, способствуют значительному сокращению затрат на производство геометрически сложных деталей, необходимых в единичных количествах или малых партиях.

Сегодня для быстрого изготовления моделей-прототипов многие промышленные предприятия применяют технологию FDM американской компании Stratasys Inc., мирового лидера на рынке оборудования RP.

Технология FDM

Принцип создания моделей по технологии FDMTM (Fused Deposition Modeling) заключается в послойной укладке расплавленной полимерной нити в соответствии с геометрией математической модели детали, разработанной в системе CAD.

Математическая модель передается в формате STL в специальное программное обеспечение InsightTM, FDM Control CenterTM или CatalystTM (ОС Windows Vista, 7, 8), под управлением которого работают установки FDM. Программа помогает ориентировать модель оптимальным для построения образом, разбивает ее на горизонтальные сечения (слои) и рассчитывает пути перемещения головки, укладывающей нить. При необходимости автоматически генерируются опорные элементы (поддержка) для нависающих фрагментов модели.

Через основную фильеру головки поступает моделирующий материал. Вторая фильера выкладывает материал поддержки. Последовательное наращивание слоев в результате формируют модель.

Возможно параллельное изготовление нескольких деталей, если они вписываются в рабочую зону установки. Модели, размеры которых превосходят габариты рабочей зоны, можно строить по частям, а затем собирать в единое целое (например, склеивая отдельные части).

Скорость и простота изготовления моделей

Простота технологии изготовления деталей на установках фирмы Stratasys позволяет затрачивать на их изготовление считанные часы (в зависимости от размера модели). После окончания процесса изделие можно практически сразу использовать: ему не требуется длительная последующая доработка.

Пример модели

Безопасные технологии. Экологически чистые моделирующие материалы

Благодаря безопасным технологиям и экологически чистым моделирующим материалам для эксплуатации оборудования Stratasys не требуются специальные условия. Это оборудование обычно размещают непосредственно в помещениях конструкторских отделов рядом с рабочими местами разработчиков.

Точность моделирования

Точность изготовления моделей на установках Stratasys достигает 0,127 мм, что сравнимо с точностью пластмассовых деталей, изготовленных в обычных инжекционных пресс-формах.

Различные моделирующие материалы

Установки FDM работают с различными моделирующими материалами: пластиками ABS Plus, ABS-M30, ABS-M30i и ABS-ESD7, поликарбонатом РС, пластиком из смеси РС и АВS, ULTEM 9085, полифенилсульфоном PPSF (PPSU). Преимущество этих материалов в том, что они используются в производстве конечных продуктов, отличаются точностью изготовления, прочностью и термостабильностью, не деформируются, не дают усадку и не впитывают влагу. Из них можно собирать функциональные модели и конечные изделия, способные выдерживать реальные нагрузки.

В стандартном оснащении установок материал поставляется белого (ABS, PC) либо телесного цвета, но для ABS также может быть выбран либо из 9-ти предлагаемых фирмой стандартных цветов, либо любого другого цвета – по желанию заказчика. РС имеет более высокий предел прочности на растяжение, лучшую гибкость и жесткость по сравнению с ABS. Кроме того, модели из РС, PPSF и ULTEM 9085, обладают стабильностью формы, высоким порогом тепловой деформации и долговечностью, делая возможным их применение в мелкосерийном производстве. Модели из ABS сохраняют прочность при нагреве до 93°С, из РС – до 127°С, из ULTEM 9085 – до 153°С, а из PPSF – до 189°С (!). РPSF устойчив к воздействию антифризов, моторных масел, бензина и кислот. PPSF и ABS-M30i имеют сертификаты Министерства здравоохранения США на использование изделий из них в медицинской промышленности, а ULTEM 9085 (светло-коричневый/черный) – на использование для внутренних интерьеров самолетов.

Технология WaterWorks™

После завершения процесса изготовления элементы поддержки легко отделяются от модели механическим способом или вымываются специальным водным раствором в ультразвуковой или специализированной ванне. Технология, использующая водорастворимую поддержку, носит название WaterWorks™, применяется только компанией Stratasys, и реализована практически во всех производимых ею установках. Модели, изготовленные с применением этой технологии, остаются гладкими и чистыми, без рисок и царапин, с сохранением мельчайших деталей. Технология WaterWorks™ предоставляет практически неограниченные возможности моделирования тонкостенных деталей и деталей со сложными внутренними полостями.

Технология Finishing Touch

В основе работы лежит использование специального растворителя, позволяющего получать сглаженный и упрочненный поверхностный слой детали, изготовленный по технологии FDM. В результате ее применения максимальное отклонение размеров детали не превышает 0,023 мм, что меньше допусков для многих литьевых изделий.

Простота использования и обслуживания

В процессе моделирования нет необходимости в контроле со стороны оператора, поэтому установки могут работать в ночное время и выходные дни. По окончании построения ПО может отправить соответствующее сообщение по электронной почте.

Установки компактны, просты и недороги в обслуживании: в них нет лазеров или струйных головок, их механические приводы рассчитаны на многолетнюю работу.

Широкий модельный ряд

Технологии быстрого прототипирования востребованы как крупными промышленными компаниями, так и малыми предприятиями. \ Поэтому Stratasys производит широкий модельный ряд установок: от доступных по стоимости даже небольшим фирмам 3D принтеров до высокопроизводительных установок, позволяющих изготавливать цельные детали с размерами до 914х607х914 мм.

Установки Stratasys для быстрого прототипирования

По общему количеству проданных установок компания Stratasys занимает 1-ое место в мире (по данным Wohlers Report за 2012 г.). Растущую популярность установок Stratasys объясняют такие их качества, как: возможность построения функциональных прототипов и реальных деталей, широкий выбор моделирующих материалов, надежная конструкция, широкий модельный ряд и доступная цена.

3D принтеры серии Dimension™ компактны, просты в использовании и обслуживании. По данным Wohlers Report это самые продаваемые модели 3D принтеров в мире. В 2008 г. начат выпуск новой модели - Dimension™ 1200es. Этот 3D принтер, также как и Dimension™ Elite, выпущенный в 2007 г., использует новый моделирующий материал ABS plus - на 40% более жесткий и прочный, чем обычный ABS.

Установки серии Fortus 400mc обладают широкими возможностями и точностью оборудования промышленного класса, а также возможностью выбора размера рабочей зоны и моделирующих материалов. Установку в максимальном оснащении по размеру рабочей зоны и моделирующим материала можно заказать сразу, или, для сокращения начальных инвестиций, начать с базовой комплектации с рабочей зоной 355x254x254 мм и только одним материалом (например, ABS-М30). Затем возможен дополнительный заказ других моделирующих материалов и увеличенной до 406x355x406 мм рабочей зоны. Такая модернизация установки производится непосредственно у заказчика.

Stratasys Titan

Stratasys выпустила новую установку Fortus 250 mc, самую младшую и недорогую среди промышленных установок Stratasys с рабочей зоной 305x254x254 мм. Обладая всеми преимуществами более дорогих моделей серии, пользователи 250 mc смогут в широком диапазоне управлять такими свойствами изготавливаемых деталей, как прочность и точность.

Установки серии FDM 360mc имеют такие же высокие точностные и функциональные характеристики, что и Fortus 400mc, но предназначены для тех, кто не использует для моделирования специализированные материалы ULTEM 9085 и PPSF. Поэтому Fortus 360mc обладает существенным преимуществом в цене. В этой установке также возможно опциональное увеличение рабочей зоны со стандартной (355x254x254 мм) до увеличенной (406x355x406 мм).

Установка Fortus 900mc обладает самой большой рабочей зоной – 914x607x914 мм, усовершенствованной конструкцией механической, электромеханической и электронной систем. Для увеличения производительности, точности, повторяемости перемещение портала с моделирующей головкой происходит в этой установке не с помощью ремней, как на других Fortus установках, а как на металлообрабатывающих станках – посредством шарико-винтовых пар.

Области применения

Характеристики моделей, изготовленных по технологии FDM, позволяют получать не только функциональные прототипы, но и конечные детали, реализуя методологию DDM (Direct Digital Manufacturing – прямое изготовление деталей по математической модели).

Установки фирмы Stratasys Inc. активно используются ведущими мировыми производителями в автомобильной, авиационной, медицинской, радиоэлектронной промышленности, производителями бытовой техники, помогая значительно сократить время, необходимое для обновления модельного ряда продукции и обеспечивая успех в конкурентной борьбе. Это компании - лидеры в своих отраслях: Boeing, Lochheed Martin, Raytheon, Toyota, Volkswagen, BMW AG, Cummins-Allison, Honda, Harley-Davidson, Sony, Panasonic, Hewlett Packard, Xerox, IBM, Canon, Lexmark, Texas Instruments, Bosch, Lego и др.

 

Установки фирмы Stratasys работают на таких предприятиях, как:

  • "Красный пролетарий" (г. Москва),
  • "АВТОПРИБОР" (г. Владимир),
  • Красноярский завод холодильников "Бирюса",
  • "Система" (г. Москва),
  • Технопарк "Алгоритм" (г. Уральск, Республика Казахстан),
  • "Научно производственный комплекс "Элара" (г. Чебоксары),
  • "Трансформер" (г. Подольск),
  • "АРТИ" (г. Москва),
  • "Лаборатория трехмерного зрения" (г. Москва),
  • ОАО "Автокомпонент" (г. Нижний Новгород),
  • "Фирма Юмирс" (г. Пенза),
  • "Уральские радиостанции" (г. Ижевск),
  • "Концерн ЭНЕРГОМЕРА" (г. Ставрополь),
  • "Научные развлечения" (г. Москва) и др.

СОЛВЕР предлагает

Компания СОЛВЕР является официальным представителем Stratasys Ltd. в России. Наши сертифицированные специалисты осуществят поставку, запуск, гарантийное и послегарантийное обслуживание оборудования фирмы Stratasys Ltd., обучение специалистов.

С целью оценки качества моделей, изготовленных по технологии FDM, специалисты СОЛВЕР готовы изготовить для вас тестовую деталь по вашему STL-файлу.