V prípade, že potrebujete vyrobiť menšiu sériu elektronických produktov, ako je napríklad čítačka kariet, neoplatí sa vám investovať do výroby vstrekovacej formy. Potrebné kryty či krabičky najefektívnejšie vyrobíte vhodnou metódou 3D tlače.
Ak hovoríme o výrobe drobnejších komponentov, pri ktorých veľmi záleží na presnosti a povrchovej kvalite, predstavujú najlepšiu voľbu 3D tlačiarne fungujúcu na princípe vytvrdzovania tekutého fotopolyméru. Na výber máme okrem iného technológie SLA, LCD alebo DLP, ktoré sa líšia zdrojom svetla používaného na fotopolymerizáciu. DLP technológia, ktorá využíva vysokovýkonné digitálne projektory na vytváranie tenkých vrstiev polyméru, umožňuje rýchle a presné tlačové procesy s vysokou kvalitou.
Pôvodne sme sa rozhodli pre tlačiareň Phrozen Transform s nádejou na kvalitné výstupy, ale rýchlo sme sa stretli s množstvom problémov. Aj napriek kúreniu sme sa stretávali s nepresnosťami a čiarami na výrobkoch, čo spôsobovalo značné problémy pri ich finálnom dokončení. Tlač trvala dlho, často až desať hodín, a povrchová kvalita nebola ideálna. Museli sme vynaložiť veľa času a zdrojov na ručné úpravy, vrátane brúsenia a tmelenia, čo zvýšilo celkové náklady na výrobu. Po tejto frustrujúcej skúsenosti sme sa rozhodli vyskúšať tlač na tlačiarni Asiga PRO 4K XL. Táto tlačiareň je vybavená širokou škálou funkcií, vrátane senzorov na kontrolu výšky vrstvy, ktoré zaisťujú precízne a konzistentné výstupy. Vďaka týmto vylepšeným funkciám sme dosiahli nielen lepšiu kvalitu tlače, ale taktiež sme ušetrili čas a znížili náklady na ručné úpravy.
Asiga PRO 4K XL je predná 3D tlačiareň využívajúca technológiu DLP na výrobu veľkých priemyselných dielov a prototypov. S tlačovým objemom 217 × 122 × 400mm umožňujúcim prácu s rozsiahlymi modelmi a ponúka vysokú úroveň presnosti a kvality tlače. Využíva najnovšie LED diódy a patentovanú technológiu SPS™ pre precízne vytváranie vrstiev a rýchle tlačové časy. Vďaka svetelnému zdroju UV LED s rozlíšením až 4K mode 56 µm / native mode 80 µm v osi X a Y s mimoriadnym rozlíšením v osi Z umožňuje vytvárať detailné diely. Práve na LCD 3D tlačiarni Asiga PRO 4K XL si popíšeme ukážkový príklad výroby krytu pre elektroniku.
Príprava modelu k tlači
Než pristúpime k samotnej 3D tlačiarni, je potrebné optimalizovať predvolený CAD model výrobku. Aplikácie ako Netfabb alebo Materialise Magics pomôžu s opravami geometrie aj s optimálnym návrhom potrebných tlačových podpier (s ohľadom na ťažisko výrobku), ktoré sú navyše generované tak, aby šli ľahko odlomiť a zjednodušil sa tak potrebný postprocessing. V Materialise Magics je potom možné nechať spočítať aj analýzu úspešnosti tlače a podľa jej výsledkov tlačový proces v prípade potreby upraviť. V tejto fáze je možné definovať výrobnú sériu a jej umiestnenie na tlačovej platforme a všetko sa zavŕši „nakrájaním“ (čiže „slajcovaním“) modelu na tlačové vrstvy.
Príprava 3D tlače zahŕňa optimalizáciu tlačených modelov, ich vhodnú orientáciu a umiestnenie na tlačovú plochu. Sériu 12 kusov takých škatuliek je možné vyrobiť v priebehu cca 5 hodín.
Technologické nuansy aditívnej výroby
V obslužnom softvéri pre 3D tlačiareň, ktorý je v tomto prípade Asiga Composer, prebehne definícia detailných tlačových parametrov, ktoré vychádzajú najmä z použitého materiálu. Tu zohráva veľkú úlohu skúsenosť obsluhy získaná predovšetkým praxou. Pri tlači z fotocitlivých živíc veľmi záleží na orientácii vytváraného výrobku počas tlačového procesu. Vhodné natočenie prispeje nielen k čo najlepšiemu spracovaniu pohľadových plôch, ale môže byť rozhodujúce pre samotnú úspešnosť 3D tlače ako takej. Preto sa môže pri každom výrobku v závislosti od jeho geometrie voliť inak – najčastejšie v rozmedzí 30 až 45°. Dôležitá je pri voľbe orientácie aj minimalizácia plochy v reze (resp. v tlačovej vrstve) tak, aby na výrobok pri vytláčaní tlačovej kvapaliny pôsobili čo najmenšie vztlakové sily. Pri malosériovej výrobe oceníte homogénnu kvalitu výtlačkov, kedy zvlášť pri jednotlivých komponentoch neskôr tlačených zostáv veľmi záleží na tvarovej a rozmerovej presnosti, aby do seba pri montáži všetko zapadlo, ako má.
Aby sa dosiahli konštantné podmienky, použila obsluha vyhrievania tlačovej komory, ktorá prispieva k zníženiu viskozity tlačového materiálu. Takto je možné zvlášť pri hustých materiáloch dosiahnuť väčšiu presnosť vrstiev, kvalitnejších povrchov a tiež znížiť riziko tlačových chýb. Vyhrievanie navyše umožňuje pracovať aj s veľmi odolnými materiálmi, ktoré sú žiadané v priemysle a ako také sa používajú v drahších priemyselných 3D tlačiarňach.
Materiál zodpovedajúci priemyselným požiadavkám
Na výrobu krabičiek bol zvolený materiál Loctite 3D 3843 HDT60, ktorý svojimi vlastnosťami pripomína ABS, ktorý bol upravený pridaním čierneho pigmentu, čím bola ešte zlepšená jeho tlačiteľnosť. Využitie nachádza najmä v aplikáciách, kde záleží na povrchových detailoch a pevnosti. Je teda priamo určený pre 3D tlač funkčných dielov, ako je tento prípad. Jednou z výhod materiálu Loctite 3843 je aj jeho dobrá opracovateľnosť. Aj vďaka tomu boli po vytlačení povrchovej úpravy výrobkov veľmi rýchle a zabrali dokopy pár minút. Stačilo jednoducho oddeliť od modelu optimálne vygenerované podpery a brúsnym papierom zrnitosti 400 prebrúsiť zostávajúce drobné nerovnosti nachádzajúcich sa iba na jednej hrane tlačeného výrobku. Vo finále bol povrch zjednotený sprejovým nástrekom čiernej matnej farby, po ktorom vyrobené diely pôsobia dojmom, ako by nevznikli v 3D tlačiarni, ale vo vstrekovacej forme.
Malosériová výroba 3D tlačou
V spoločnosti Cotu takto vyrábajú menšie série dielov pre klientov z rôznych odborov. Vďaka bohatej praxi nielen s 3D tlačou, ale aj v oblasti vákuového liatia a povrchových úprav dokážu jej špecialisti zvoliť tú najvhodnejšiu metódu na daný účel použitia. V prípade, že sami dopytujete výrobné služby takého charakteru, alebo sa obzeráte po vlastnej 3D tlačiarni vhodnej napríklad na výrobu presných krytov pre elektroniku, nájdete v Cote relevantné odpovede aj produkty, ktoré plne vyhovejú vašim potrebám.
Chcete zhmotniť svoj nápad? Kontaktujte nás a získajte profesionálne poradenstvo v oblasti SLA 3D tlače. Navrhneme najvhodnejší materiál, postaráme sa o kompletnú výrobu vášho produktu alebo vám dodáme a pomôžeme integrovať výrobný postup vrátane technológie.
Zistite viac o našich službách 3D tlače, preskúmajte ponúkané poradenstvo alebo si rovno dohodnite schôdzku.
