V případě že potřebujete vyrobit menší sérii elektronických produktů, jako je třeba čtečka karet, nevyplatí se vám investovat do výroby vstřikovací formy. Potřebné kryty či krabičky nejefektivněji vyrobíte vhodnou metodou 3D tisku.
Hovoříme-li o výrobě drobnějších komponent, u kterých velmi záleží na přesnosti a povrchové kvalitě, představují nejlepší volbu 3D tiskárny fungující na principu vytvrzování tekutého fotopolymeru. Na výběr máme mj. technologie SLA, LCD nebo DLP, které se liší zdrojem světla používaného k fotopolymerizaci. DLP technologie, která využívá vysokovýkonné digitální projektory k vytváření tenkých vrstev polyméru, umožňuje rychlé a přesné tiskové procesy s vysokou kvalitou.
Původně jsme se rozhodli pro tiskárnu Phrozen Transform s nadějí na kvalitní výstupy, ale rychle jsme se setkali s řadou problémů. I přes topení jsme se potýkali s nepřesnostmi a čárami na výrobcích, což způsobovalo značné potíže při jejich finálním dokončení. Tisk trval dlouho, často až deset hodin, a povrchová kvalita nebyla ideální. Museli jsme vynaložit mnoho času a zdrojů na ruční úpravy, včetně broušení a tmelení, což zvýšilo celkové náklady na výrobu. Po této frustrující zkušenosti jsme se rozhodli vyzkoušet tisk na tiskárně Asiga PRO 4K XL. Tato tiskárna je vybavena širokou škálou funkcí, včetně senzorů pro kontrolu výšky vrstvy, které zajišťují precizní a konzistentní výstupy. Díky těmto vylepšeným funkcím jsme dosáhli nejen lepší kvality tisku, ale také jsme ušetřili čas a snížili náklady na ruční úpravy.
Asiga PRO 4K XL je přední 3D tiskárna využívající technologii DLP k výrobě velkých průmyslových dílů a prototypů. S tiskovým objemem 217 × 122 × 400mm umožňujícím práci s rozsáhlými modely a nabízí vysokou úroveň přesnosti a kvality tisku. Využívá nejnovější LED diody a patentovanou technologii SPS™ pro precizní vytváření vrstev a rychlé tiskové časy. Díky světelnému zdroji UV LED s rozlišením až 4K mode 56µm / native mode 80 µm v ose X a Y s mimořádným rozlišením v ose Z umožňuje vytvářet detailní díly. Právě na LCD 3D tiskárně Asiga PRO 4K XL si popíšeme ukázkový příklad výroby krytu pro elektroniku.
Příprava modelu k tisku
Než přistoupíme k samotné 3D tiskárně, je potřeba optimalizovat výchozí CAD model výrobku. Aplikace jako Netfabb nebo Materialise Magics pomohou s opravami geometrie i s optimálním návrhem potřebných tiskových podpěr (s ohledem na těžiště výrobku), které jsou navíc generovány tak, aby šly snadno odlomit a zjednodušil se tak nezbytný postproces. V Materialise Magics pak lze nechat spočítat také analýzu úspěšnosti tisku a podle jejích výsledků tiskový proces v případě potřeby upravit. V této fázi je možné definovat výrobní sérii a její umístění na tiskové platformě a vše se završí „nakrájením“ (neboli „slajcováním“) modelu na tiskové vrstvy.
Příprava 3D tisku zahrnuje optimalizaci tištěných modelů, jejich vhodnou orientaci a umístění na tiskovou plochu. Sérii 12 kusů takových krabiček lze vyrobit během cca 5 hodin.
Technologické nuance aditivní výroby
V obslužném softwaru pro 3D tiskárnu, který je v tomto případě Asiga Composer, proběhne definice detailních tiskových parametrů, jež vycházejí zejména z použitého materiálu. Zde hraje velkou roli zkušenost obsluhy získaná především praxí. Při tisku z fotocitlivých pryskyřic velmi záleží na orientaci vytvářeného výrobku během tiskového procesu. Vhodné natočení přispěje nejen k co nejlepšímu zpracování pohledových ploch, ale může být rozhodující pro samotnou úspěšnost 3D tisku jako takového. Proto se může u každého výrobku v závislosti na jeho geometrii volit jinak – nejčastěji v rozmezí 30 až 45°. Důležitá je při volbě orientace také minimalizace plochy v řezu (resp. v tiskové vrstvě) tak, aby na výrobek při vytlačování tiskové kapaliny působily co nejmenší vztlakové síly. Při malosériové výrobě oceníte homogenní kvalitu výtisků, kdy zvlášť u jednotlivých komponent později tisknutých sestav velmi záleží na tvarové a rozměrové přesnosti, aby do sebe při montáži vše zapadlo, jak má.
Aby bylo dosaženo konstantních podmínek, použila obsluha vyhřívání tiskové komory, jež přispívá ke snížení viskozity tiskového materiálu. Takto lze zvlášť u hustých materiálů dosáhnout větší přesnosti vrstev, kvalitnějších povrchů a také snížit riziko tiskových chyb. Vyhřívání navíc umožňuje pracovat i s velmi odolnými materiály, které jsou žádané v průmyslu a jako takové se používají v dražších průmyslových 3D tiskárnách.
Materiál odpovídající průmyslovým požadavkům
Pro výrobu krabiček byl zvolen materiál Loctite 3D 3843 HDT60, jenž svými vlastnostmi připomíná ABS, který byl upraven přidáním černého pigmentu, čímž byla ještě zlepšena jeho tisknutelnost. Využití nachází zejména v aplikacích, kde záleží na povrchových detailech a pevnosti. Je tedy přímo určen pro 3D tisk funkčních dílů, jako je tento případ. Jednou z výhod materiálu Loctite 3843 je také jeho dobrá opracovatelnost. I díky tomu byly po vytištění povrchové úpravy výrobků velmi rychlé a zabraly dohromady pár minut. Stačilo jednoduše oddělit od modelu optimálně vygenerované podpěry a brusným papírem zrnitosti 400 přebrousit zbývající drobné nerovnosti nacházejících se pouze na jedné hraně tištěného výrobku. Ve finále byl povrch sjednocen sprejovým nástřikem černé matné barvy, po němž vyrobené díly působí dojmem, jak by nevznikly ve 3D tiskárně, ale ve vstřikovací formě.
Malosériová výroba 3D tiskem
Ve společnosti Cotu takto vyrábějí menší série dílů pro klienty z různých oborů. Díky bohaté praxi nejen se 3D tiskem, ale také v oblasti vakuového lití a povrchových úprav dokážou její specialisté zvolit tu nejvhodnější metodu pro daný účel použití. V případě, že sami poptáváte výrobní služby takového charakteru, nebo se poohlížíte po vlastní 3D tiskárně vhodné například pro výrobu přesných krytů pro elektroniku, najdete v Cotu relevantní odpovědi i produkty, jež plně vyhoví vašim potřebám.
Chcete zhmotnit svůj nápad? Kontaktujte nás a získejte profesionální poradenství v oblasti SLA 3D tisku. Navrhneme nejvhodnější materiál, postaráme se o kompletní výrobu vašeho produktu nebo vám dodáme a pomůžeme integrovat výrobní postup včetně technologie.
Zjistěte více o našich službách 3D tisku, prozkoumejte nabízené poradenství nebo si rovnou domluvte schůzku.
