loader

Technologijų palyginimas

Kuri technologija yra tinkamiausia jūsų užduočiai

Fused Deposition Modeling™ (FDM®) ir PolyJet® – tai šiuo metu pažangiausios ir efektyviausios priedus naudojančios (AM) ir 3D spausdinimo technologijos. Jų diapazonas aprėpia nuo didelių investicijų nereikalaujančių, stalinių modeliavimo įrenginių iki stambaus formato gamyklinių įrengimų, kuriems reikalingi išlaidų biudžetai, galinčių gaminti produkciją nuo tikslių, kruopščiai apdorotų modelių iki ilgaamžių pramonės gaminių. Nors šie du nauji idėjų materializavimo būdai turi panašumų, bet šios dvi technologijos platformos stipriai skiriasi ir duoda skirtingą naudą. Skirtumų suvokimas – tai išeities taškas, kaip pasirinkti teisingą technologiją, atitinkančią jūsų įrangą, reikmes ir galimybes.

Technologijos

FDM technologija

FDM technologija

FDM Procesas

Termoplastinis pluoštas teka pro įkaitintą galvutę ir su dideliu slėgiu išsiveržia kaip plonas pusiau ištirpusio plastiko siūlas. Įkaitintoje kameroje šis išspaudimo procesas leidžia lieti nepertraukiamą plastiko kontūrą ir suformuoti sluoksnį. Šis sluoksniavimo procesas kartojamas, auginant termoplastiko detalę.

PolyJet technologija

PolyJet technologij

PolyJet procesas

Kasetė su keturiomis ar daugiau rašalinių galvučių ir ultravioletinėmis lempomis juda virš darbo lauko, purkšdama smulkius fotopolimerų – medžiagų, stingstančių UV šviesoje – lašelius. Ultravioletinė UV lempa tuoj pat tuos lašelius užfiksuoja į kietą medžiagą. Atspausdinus ploną medžiagos sluoksnį, procesas kartojasi, kol suformuojamas galutinis 3D objektas.

PolyJet detalumas

PolyJet detalumas

FDM tvirtumas

FDM tvirtumas

Šios ištobulintos technologijos leidžia kurti modelius ir pramoninius gaminius nuo juvelyrinių papuošalų ir architektūros iki kosminės bei plataus vartojimo elektronikos produktų. Pilno sistemų, naudojančių šias technologijas, rinkinio kaina svyruoja nuo 28000 Lt iki daugiau nei pusantro milijono litų.

Iš tikro, rasite, kokias plačias galimybes turi kiekviena iš tobulinamų technologijų;  jų yra tiek daug ir įvairių, kad daugelis kompanijų gali drauge naudoti FDM ir PolyJet įrenginius, kad pasinaudoti kiekvienos sistemos pranašumais. Tačiau tiems, kuriems biudžetas verčia rinktis vieną iš sistemų, teks atsižvelgti į atliekamas operacijas, detalės charakteristikas ar medžiagų savybes.

Panašumai ir skirtumai

Lyginant tris kategorijas tarp FDM ir PolyJet 3D spausdinimo technologijų, teks įvertinti bendruosius sprendimo kriterijus. Operacijos daromą poveikį darbo aplinkai, darbo apimčiai ir laikui. Detalės charakteristikas susijusias su klausimais, lemiančiais gaminio kokybę. Medžiagos pasirinkimą susijusį su fizinėmis savybėmis, kurias nulemia FDM ir PolyJet procesai.

Operacijos

Greitis
speed

Gamybos greitis, nors neigiamai veikia kokybę, daugeliui lieka prioritetu. Esama pakankamai daug faktorių, leidžiančių motyvuotai apibendrinti AM technologijos, tarp jų FDM ir PolyJet, greitį. Kai kuriais atvejais PolyJet yra greitesnis, bet ne visada galutiniam rezultate tai tiesa.

Skaičiuojant laiką nuo failo parengimo iki baigtos detalės pristatymo daugelyje atveju pastebėsite, kad vidutiniškai FDM ir PolyJet prireiks panašaus (ir labai konkurentiško) laiko tarpo. Norėdami gauti daugiau informacijos apie gamybos laiką, perskaitykite oficialų Stratasys® leidinį „Visa tiesa apie greitį: Ar zuikis iš tiesų greičiausias?‘

Pasirengimo procesas

soft Abi technologijos siūlo labai paprastą – tik kelių spragtelėjimų pele reikalaujančią programinę įrangą kuri labai sparčiai apdoroja ir paruošia spausdinimui modelių failus. Pasirengimas spausdinimui ir nustatymų parinkimas įvyksta greičiau nei per penkias minutes.

Vienintelis skirtumas: FDM production serijos 3D spausdintuvai turi sudėtingas vartotojo valdymo prieigas, kurios skirtos koreguoti detalės gamybos procesą pagal programinės įrangos galimybes. Vartotojas gali taikyti visus numatytus parametrus.

Tiek FDM tiek PolyJet 3D spausdintuvas gali pradėti spausdinti detales, praėjus 10 minučių po to, kai buvo įkeltas failas.

Baigiamasis procesas

PolyJet apdirbimas

PolyJet apdirbimas

FDM Apdirbimas

FDM Apdirbimas

Visi panašumai tarp FDM ir PolyJet baigiasi, kai detalę reikia išimti ir valyti.
PolyJet leidžia greitai ranka pašalinti gelio pavidalo atraminę medžiagą, nuplaunant vandens srove. FDM atveju jums teks automatizuotu būdu, pakankamai netrumpą laiko tarpą mirkyti gaminį specialiame rezervuare, kad pašalintumėte palaikančiąsias medžiagas. Kuomet palaikančiosios medžiagos yra netirpaus tipo teks jas pašalinti rankiniu būdu instrumentų pagalba.

Renkantis technologiją, įvertinkite savo verslo reikmes. Pavyzdžiui, ar daug turite darbuotojų? Jei ne, patikimiausia būtų įsigyti visiškai automatizuotą FDM. Jei siekiate apyvartumo, rinkitės PolyJet

Darbo vietos aplinka

Priešingai nei kai kurios AM technologijos, nėra reikalo rengti hermetiškas laboratorijas ir dėtis OSHA respiratorius, dirbant su Stratasys technologijomis. Čia nėra vėjo pakeliamų miltelių, jos nėra jautrios drėgmei ir temperatūrai, o visoms sistemoms pakanka minimalaus užsandarinimo ir šiek tiek išmanyti apie elektrą. Ko jums prireiks – tai tik vandentiekio ir kanalizacijos (baigiamiesiems darbams).

FDM ir PolyJet 3D spausdintuvų dydis leis juos nesunkiai patalpinti biure. Didesnių reikalavimų darbo patalpoms jie neturi, tačiau didžiausios sistemos – Fortus® 900mc™ ir Objet®1000™ yra didelių išmatavimų, todėl joms teks paieškoti erdvesnių darbo patalpų kurios turės papildomą ventiliaciją.

Nesudėtinga eksploatacija

Papildomai, kad failo paruošimas darbui yra nesudėtingas, esama dar kelių veiksnių, kurie palengvina FDM ir PolyJet naudojimą.

• Medžiagų keitimas. Paprasčiausiai išimkite kasetę (visai kaip rašaliniame spausdintuve).

• Darbo parametrų nustatymas: Įdėkite gaminio padėklą (tik FDM), palaukite, kol sistema pasieks darbinę temperatūrą, paspauskite paleidimo mygtuką.

• Baigus darbą: Kai spausdintuvas pabaigs darbą atidarykite dureles/pakelkite dangtį ir išimkite detales.

Eksploatacijos išlaidos

PolyJet eksploatacijos išlaidos yra šiek tiek didesnės, taigi, jei tektų atsižvelgti į savo biudžeto galimybes, FDM būtų geresnis pasirinkimas.

Svarbiausia veiksnys, nulemiantis eksploatacijos išlaidas, – tai kompiuterinės įrangos ir medžiagų sąnaudos. FDM jums pastoviai teks keisti liejimo padėklus (ar lapus) bei karšto štampavimo antgalius. Tačiau jie pigesni nei įmantrios spausdinimo galvutės, kurias teks keisti po 2 000 valandų (ar ilgesnio) darbo PolyJet 3D spausdintuve.

Taip pat bendra medžiagų kaina už detalės kubinį colį FDM bus žemesnė. Kasetėse pagal svorį technologijų medžiagų kainos yra daugmaž panašios. Tačiau FDM detalės kaina bus žemesnė, nes jame reikės tik minimalaus kiekio medžiagų atramoms. PolyJet sistemoms reikia daugiau atraminių medžiagų sulaikyti smulkius fotopolimero lašelius.

Detalės charakteristikos

Paviršiaus apdaila

PolyJet pateikia dažymui beveik paruošą gaminio paviršių, ką tik išėmus jį iš 3D spausdintuvo. Šiek tiek drėgno smėlio ir šlifavimo, ir lygus, žvilgantis paviršius paruoštas tolimesniam procesui, kur ant vos ne veidrodinių paviršių išryškėja net smulkiausi nelygumai fotopolimero padengimo metu.

Tačiau tai negalioja FDM technologijai. Sluoksnių klijavimo procesas sukuria matomas sluoksnių linijas ant šoninių sienelių ir „spausdinimo pėdsakus“ ant viršutinio ar apatinio paviršiaus. Juos galima pašalinti automatizuotai, naudojant FDM lyginimo technologijas, arba rankiniu būdu poliruojant.

Susiskaidymas ir tipinės detalės

Labai smulkus susiskaidymas ir smulkios detalės – tai PolyJet proceso skiriamieji bruožai. Spausdinant 600 x 600 dpi 16-32 mikronų storio sluoksniais, PolyJet gali atkurti itin smulkias ir sudėtingas tekstūras. Taigi jei reikalingas itin smulkus susiskaidymas į sudėtines dalis, PolyJet bus jūsų tinkamiausias pasirinkimas.

Tikslumas

Jei šnekėtume apie erdvinį tikslumą, pateiktos specifikacijos rodo, kad FDM ir PolyJet platformos pasiekia panašių rezultatų, kai detalės išimamos iš sistemos. Tačiau bėgant laikui ir naudojant apkrovas, FDM medžiagos išliks stabilesnės erdviniu požiūriu, kas ypatingai svarbu pramoninėms detalėms.

Dydis

Pastaba: Siekiant paprastumo, šios specifikacijos pateiktos suapvalintos. Tikslios  specifikacijos pateiktos gaminio specifikacijų lapuose.

PolyJet ir FDM įrenginiai siūlo gaminius, kurių tūris svyruoja nuo  127 x 127 x 127 mm iki 1000 x 800 x 500 mm, ir juose numatytos vidutinių ir didelių išmatavimų pasirinkimo galimybės. Skirtumas jaučiamas tik mažų gabaritų kategorijoje. FDM mažiausi gabaritai yra 127 x 127 x 127 mm su pagrindu pakankamu padėti darbo vietoje. PolyJet smulkiausias gaminys būtų 228 x 203 x 127 mm.

Darbui su maksimalaus dydžio detalėmis būtina atsižvelgti į padėtį 3D spausdintuve. Pavyzdžiui, du stambiausi įrenginiai – FDM 900mc ir Objet1000 – turi panašaus dydžio liejimo patalpas, bet aukščiausia dalis Fortus 900mc būtų 1000 mm. Aukščiausia dalis Objet1000 siektų 580 mm. Priešinga situacija yra su pločiu: Fortus 900mc siūlo 610 mm, o Objet1000 – 788 mm.

Medžiagos

PolyJet spalvimgumas

PolyJet spalvimgumas

PolyJet lanksčios ir permatomos medžiagos

PolyJet lanksčios ir permatomos medžiagos

Dauguma didžiausią skirtumą tarp FDM ir PolyJet pastebės renkantis medžiagas. Derinant yra beveik 600 pasirinkčių nuo tikro termoplastiko iki gumą primenančio termoplastiko, nuo kietų iki lanksčių medžiagų ir nuo matinių iki skaidrių.

PolyJet siūlomas gaminio tikroviškumas atitinka visus keliamus reikalavimus. Su unikaliomis, neprilygstamomis skaitmeninėmis medžiagomis (kai dvi medžiagos maišomos spausdinimo dalvutėje), gausite virš 450 pasirinkčių su įvairiausiu spalvų, skaidrumo, tvirtumo, kietumo ir lankstumo deriniais. Pavyzdžiui, lanksčias, gumą primenančias detales galima spausdinti Shore A 27 – 95 kietumo kategorijose.

Kitas veiksnys, prisidedantis prie gaminio realistiškumo, – tai spausdinimas iš kelėtos medžiagų. Bet kokiai detalei galima suteikti iki 46 skirtingų medžiagų savybių, tuo būdu gaminius, kuriuose lanksčiai sulieti kietas struktūras, galima pagaminti vieno spausdinimo metu.

Jei būtinas platus medžiagos savybių spektras – tai PolyJet, kaip tik tai, ko ieškote.

Iš kitos pusės, jei gaminys turi būti pagamintas iš tikro termoplastiko ir būtų funkcionalus bei patvarus, FDM – jums pati tinkamiausia platforma. Dešimties medžiagų paletė nuo įprastinio plastiko, kaip ABS, iki tobuliausios ULTEM™ 9085 dervos. Iš medžiagų savybių galėsite pasirinkti: antistatines, FST klasės (dega be liepsnos, dūmų ir nenuodingos), chemiškai neaktyvias ir atsparias ypač aukštoms temperatūroms. FDM leis kurti tirpius pavyzdžius iššūkių nebijantiems pramonės darbams. 

Tvirtas FDM termoplastikas

Tvirtas FDM termoplastikas

FDM ir PolyJet siūlo biologiškai suderinamas USO VI plastikų klasės medžiagas pagal ISO 10993 standartą. Jos gali būti panaudotos klausos priemonėms, stomatologijos procedūroms ir kaip kraipikliai ir laikikliai chirurgijoje bei naudojami maisto ir farmakologijos apdorojimo procesuose.

AM apima gaminių tobulinimo koncepciją, kūrimą ir gamybą tokiose pramonės šakose kaip medicinos įrangos ir pramoninių prekių gamyba. Kiekviena gaminiui nustatomi reikalavimai ir keliamos griežtos sąlygos. Ir šie konkrečiam gaminiui nustatyti reikalavimai nulemia, kuris įrenginys tinkamiausias darbui, FDM ar PolyJet 3D spausdintuvas.

Bendras FDM ir PolyJet naudojimas leidžia Stratasys patenkinti pramonės gaminių spektro daugumą. Tiems, kurie siekia sujungti FDM privalumus su PolyJet pasiekimais, geriausia alternatyva būtų įsižiūrėti į pirmaujančias kompanijas, kurios naudoja abi technologijas.

Medžiagų palyginimo matrica

3D spausdinimo technologijų matrica