Praca z przemysłową drukarką 3D

Przemysłowe drukarki 3D cechują się dokładnością oraz powtarzalnością druku. Dzięki temu są one zalecane nie tylko do wytwarzania funkcjonalnych prototypów i wytrzymałych, jednostkowych modeli, ale także do produkcji małoseryjnej. Jak w praktyce wygląda obsługa drukarki 3D przeznaczonej do zastosowań przemysłowych?

Poniższy opis powstał na podstawie drukarki 3D z serii Stratasys F123 wykorzystującej technologię FDM w zaawansowanej wersji. Stratasys F123 to rodzina drukarek 3D, do której należą modele: F170, F270, F370. Są to urządzenia, w których połączono rozwiązania stosowane w wielkogabarytowych, produkcyjnych systemach druku 3D z komfortem użytkowania i kompaktową budową. W poszczególnych modelach zastosowano niemal identyczne rozwiązania technologiczne z wyjątkiem wielkości pola roboczego. W każdym modelu jest ono zwiększane i wynosi odpowiednio:

• F170 - 254 x 254 x 254 mm,
• F270 - 305 x 254 x 305 mm,
• F370 - 355 x 254 x 355 mm

Poradnik ten powstał w oparciu o drukarkę 3D o największym polu roboczym – F370.

Na czym polega technologia FDM w przemysłowym wydaniu?

Technologia FDM polega na nanoszeniu warstwa po warstwie roztopionego materiału. Nagrzana głowica drukująca porusza się w osiach X, Y, natomiast stół roboczy opuszcza się stopniowo w osi Z, pozwalając umieścić kolejną warstwę materiału rozwijanego ze szpuli.

Drukarki 3D serii F123 wyróżniają się wśród urządzeń pracujących w technologii FDM rozwiązaniami znanymi z produkcyjnej serii FORTUS. W układzie mechanicznym zastosowano serwonapędy zapewniające bardzo dokładne pozycjonowanie osi. Podgrzewana komora jak i podwójna szyba w drzwiach pozwala na utrzymanie stałej temperatury w przestrzeni roboczej. Przekłada się to na jakość i powtarzalność wydruków popartą certyfikatem ISO.

Niewątpliwymi zaletami przemysłowych drukarek 3D są zatem: wysoka  dokładność wytwarzania nawet wielu modeli jednocześnie oraz możliwość druku z szerokiego wachlarza zaawansowanych materiałów.

Przygotowanie maszyny do pracy

Przemysłowe drukarki 3D wykorzystują przeważnie dwa typy materiałów: budulcowe i podporowe. Materiały umieszczamy w pojemnikach, które dodatkowo pełnią funkcję zabezpieczenia przed wilgocią.

W przypadku modeli F270 oraz F370 mamy miejsce na dwie szpule materiału budulcowego oraz dwie szpule materiału podporowego. Gdy skończy się materiał z pierwszego pojemnika drukarka automatycznie pobierze filament z drugiego, co gwarantuje ciągłość pracy urządzenia przy druku elementów np. o większych gabarytach. Materiał można wymienić również manualnie w trakcie druku.

Przygotowanie modelu do druku 3D

Do dedykowanego oprogramowania GrabCad Print wczytujemy model 3D. Soft odczytuje wiele typów plików, m.in.: .STL, .STEP, .IGS itp. (możemy nawet wczytać złożenie!). Następnie umieszczamy model 3D na wirtualnym stole roboczym. Możemy oczywiście umieszczać ich kilka lub kilkanaście, o ile tylko zmieszczą się w zakresie obszaru roboczego danego urządzenia.

Przygotowanie modelu do druku 3D przebiega bardzo sprawnie, a użytkownik może edytować najważniejsze parametry. W pierwszym kroku program sprawdza, czy w plikach nie występują błędy np. nieciągłość siatki. Jeżeli plik posiada wadę, można ją usunąć jednym kliknięciem bezpośrednio w oprogramowaniu.

Po wygenerowaniu pliku przesyłamy go do drukarki 3D F370. Do pracy z drukarką nie ma konieczności podłączania jej do komputera. Pliki można przesyłać przez Wi-Fi, Ethernet lub po prostu przenieść je za pomocą pamięci USB.

Drukowanie obiektu

Gdy już mamy przekopiowany plik pozostaje tylko kliknąć nam przysłowiowe "print". Od tego momentu do pierwszego przejazdu głowicy drukującej nie mija więcej niż 5 minut. Jest to bardzo krótki czas, biorąc pod uwagę duże gabaryty urządzenia oraz wysoką temperaturę w komorze roboczej, w tym przypadku 90 stopni C.

Po zakończeniu procesu wytwarzania detal możemy od razu wyjąć z komory roboczej. Dzięki wyjmowanej tacce z materiału ABS, detal daje się łatwo z niej usunąć.

Następnym krokiem jest umieszczenie modelu w myjce automatycznej, gdzie zostanie rozpuszczony materiał podporowy.

Po określonym czasie wyjmujemy detal z myjki. Model jest już gotowy do użycia.