3D принтеры для ювелирных изделий, преимущества и принципы работы?

Расходные материалы

Технология объемной печати ювелирных изделий

Основной принцип 3D-печати — послойное построение объекта на основе порошкообразного материала (воск, нейлон или металл) или жидкой фотополимерной смолы. Большинство ювелирных 3D-принтеров используются для создания не самих украшений, а их прототипов. На основе созданных моделей из гипса или специального раствора изготавливают формы, в которые затем заливают горячий металл.

Процесс состоит из следующих шагов:

  1. Разработка цифровой трехмерной модели в графическом редакторе (3DX Max, 3D-Brush и др.). На этом этапе можно точно определить массу будущего изделия. Специалист по моделированию должен хорошо знать ювелирные технологии – подбор толщины металлических деталей и огранку камней, вставку вставок и т.д.
  2. Печать модели на принтере, оценка параметров, корректировка дизайна (при необходимости), отделка (снятие опор, мойка, фиксация экспозиции в ультрафиолете, полировка и т.д.).
  3. Заливка раствором или гипсом. Прототип припаивают к восковой бочке, заливают специальной смесью и ждут застывания конструкции.
  4. Нагрев и обжиг формы в печи. В процессе воск расплавляется, оставляя форму, точно повторяющую изгибы исходной модели.
  5. Кастинг. Расплавленный металл заливают в форму, охлаждают и вымывают присадочный материал.
  6. Отделка. Готовые изделия извлекаются из формы, отделяются, полируются и дорабатываются (например, вставляются драгоценные камни).

Материалы для аддитивного производства в ювелирной отрасли

Фотополимерные смолы или пластиковые нити в основном используются для изготовления ювелирных моделей. В продаже можно найти «серебряные» или «золотые» нити — полимерные материалы, окрашенные в соответствующие оттенки. В настоящее время невозможно печатать драгоценными металлами напрямую без предварительного литья моделей, так как это слишком дорогой процесс.

Преимущества 3D-технологий

3D-печать значительно упрощает открытие ювелирного бизнеса. Любой дизайнер может приобрести оборудование для 3D-печати и начать производство собственной линейки продукции без аренды цеха и найма дополнительного персонала.

Одноразовые нити для 3D-печати стоят дороже, чем классический ювелирный воск, который можно использовать повторно. По этой причине производство декоративных украшений на фрезерных станках с ЧПУ пока дешевле аддитивных методов.

По точности оба типа оборудования практически идентичны: резцы работают с точностью до 0,001 мм, а принтеры — с точностью ок. 0,035 мм. Однако у фрезерных станков есть конструктивные ограничения, которых нет у 3D-принтеров. Поэтому изделия с множеством мелких деталей, внутренних полостей и сложных соединений практичнее производить на 3D-принтерах.

Скорость

При изготовлении единичных экземпляров с задачей быстро справятся фрезерные станки с ЧПУ. Но это касается только простых изделий с гладкой поверхностью без декора. Изготовление сложных украшений в единственном экземпляре на фрезерном станке занимает примерно столько же времени, сколько на 3D-принтере.

Совсем иначе обстоит дело в массовом производстве – в отличие от фрезерного оборудования, аддитивные технологии позволяют печатать сразу большое количество восковых моделей (воска.

Качество и точность

Толщина слоя при построении на 3D-принтере в среднем составляет 0,025 мм, а значит, вы получаете ровную ровную поверхность. В целом качество изделий, напечатанных на принтере и изготовленных на высокоточном фрезерном станке, сопоставимо. Но объекты сложной формы получаются намного точнее, если их построить на 3D-принтере.

Экономичность

При использовании традиционных фрезерных станков настройка занимает несколько часов и требует очень квалифицированного мастера. Кроме того, не всегда есть возможность доработать изделие на стене или вручную. Когда вы создаете модель на принтере, вы можете легко исправить цифровой прототип в программе-слайсере. Таким образом, 3D-печать исключает отходы драгоценных металлов.

Удобство и функционал

Производство сложных украшений на фрезерном станке предполагает изготовление нескольких отдельных деталей, которые затем необходимо обработать и спаять в единое целое. 3D-принтеры легко моделируют самые сложные формы, в том числе со сложными соединениями и внутренними полостями, за один раз.

С их помощью также удобно создавать модельные деревья для отливки, которые при традиционных способах производства необходимо собирать из отдельных элементов.

Кто и как использует аддитивные технологии в ювелирном деле?

Возможности 3D-печати в ювелирной индустрии активно используют многие бренды, среди которых: Ross Lovegrove, Lace, Radian, Endswell Jewelry, Cityscape Rings и др. необычные 3D-украшения продаются на Etsy и других маркетплейсах.

Аддитивные технологии позволяют создавать не только красивые, но и концептуальные продукты. Например, индийская компания Aurobliss выпускает оригинальные подвески с портретами покупателей. Японская компания Encode Ring делает необычные кольца в виде звуковых волн голоса клиента.

Сингапурский бренд Polychemy выпускает кольца и подвески с монограммами и надписями. А компания American Pearl выпускает украшения в виде известных достопримечательностей.

Немецкий проект Stilnest является посредником между потребителями и дизайнерами, разрабатывающими украшения – на сайте собрано множество интересных предложений. 3DExport, Sculpteo и Shapeways продают готовые модели украшений. Веб-сайт Shapeway дает дизайнерам возможность создавать собственные магазины 3D-проектов.

Перспективы развития трехмерной печати в ювелирном деле

Помимо создания уникальных украшений, 3D-печать позволяет воспроизводить старинные украшения по сохранившимся фотографиям, эскизам или словесным описаниям. Это направление имеет большое историческое значение, поэтому потенциал 3D-печати в этой области очевиден.

3D-технологии также позволяют создавать электронные каталоги украшений и в целом расширяют пространство для реализации креативных дизайнерских идей. Перспективным направлением развития 3D-технологий является изготовление отдельных элементов изделий взамен вышедших из строя. Услуга пока не очень распространена, но имеет хороший потенциал.

В связи с постоянно растущим спросом на 3D-печать недостатки технологии вскоре будут устранены. Повысятся точность и скорость производства, а 3D-принтеры и расходные материалы к ним станут более доступными для профессиональных ювелиров и обычных пользователей.

Трехмерные принтеры для ювелиров

Мастера-ювелиры могут использовать любой 3D-принтер, обеспечивающий нужный уровень качества обработки деталей. Производство миниатюрных украшений не привязано к определенной аддитивной технологии, что значительно расширяет возможности представителей ювелирной отрасли. Однако производители предлагают широкий спектр оборудования для 3D-печати, в первую очередь ориентированного на ювелиров.

Критерии выбора ювелирного 3D-принтера

При выборе оборудования для печати украшений нужно ориентироваться на следующие показатели:

  • точность построения модели;
  • возможность одновременной печати нескольких изделий;
  • совместим со многими филаментами.

Модельный ряд 3D-печатной техники для ювелиров

Представители ювелирной индустрии пользуются теми же принтерами, что и стоматологи. Они предпочитают профессиональное оборудование с максимальной точностью печати. Рассмотрим модели 3D-принтеров, оптимально подходящие для ювелиров.

Читайте также: Изготовление антенны для усиления сигнала 3G и 4G модема своими руками: харченко, провод, банка

Phrozen Shuffle 4K

ЖК-принтер, который представляет собой более легкую версию профессиональной модели PhrozenMake с более интуитивно понятной системой управления. Оборудование оснащено оптической станцией ПараЛЕДТ.М со светодиодными матрицами. Уменьшенный угол луча светодиодов обеспечивает высокую скорость и качество печати. Алюминиевый шарикоподшипник и шариковый винт повышают стабильность оси Z.

Параметры оборудования:

  • размер рабочего места – 68х120х170 мм;
  • скорость строительства — до 30 мм/час;
  • толщина слоя — от 10 мкм;
  • разрешение по осям X/Y/Z — 31/31/10 мкм;
  • интерфейс — USB;
  • возможность управления устройством через сенсорную панель без подключения к компьютеру.

Wanhao D11 CGR 8.9″ Monochrom

Компактный 3D-принтер с технологией прямой ультрафиолетовой печати (DLP/DUP) на основе ЖК-матрицы. Идеально подходит для дома или небольшой мастерской.

Особенности модели:

  • прочная конструкция из прочных композитных и металлических компонентов
  • скорость печати – до 60 мм/ч;
  • толщина слоя — 35 мкм;
  • площадь печати — макс. 192х120х180мм;
  • расходные материалы – фирменные смолы и другие отверждаемые УФ фотополимеры с длиной волны 405 нм (например, PhotoCentric Castable);
  • отправить файлы на печать — по локальной сети или USB-накопителю;
  • простота администрирования и обслуживания.

Phrozen Sonic 4K

Фотополимерный принтер для любителей и профессионалов, использующий технологию 3D-печати MSLA (маскированная стереолитография) с высокой скоростью и разрешением. Устройство имеет запатентованную УФ-проекционную систему, обеспечивающую оптимальное распределение и интенсивность светового потока.

Характеристики:

  • прочная, устойчивая стальная конструкция;
  • вместительная рабочая камера с двумя направляющими для виброустойчивости;
  • Сенсорный ЖК-дисплей 4K с интуитивно понятным интерфейсом;
  • совместимость с различными фотополимерными смолами;
  • область печати – 133х75х200 мм;
  • разрешение — 35 мкм (0,035 мм);
  • толщина слоя — 10-300 мкм;
  • выдержка при печати одного слоя – 1 секунда.

Formlabs Form 3

Настольный стереолитографический принтер LFS, печатающий детализированные объекты с точностью до 25 микрон (до 300 микрон). Может производить большое количество продукции одновременно. Обеспечивает печать промышленного качества для малого бизнеса.

Оснащен блоком обработки света с компактной системой линз и зеркал для максимальной точности и однородности конструкции. В конструкцию также входят оптические датчики для регулировки зума, выходной мощности и обнаружения присутствия частиц пыли.

Характеристики:

  • рабочая камера – 145х145х185 мм;
  • мощность лазерного луча — 250 мВт;
  • фокус лазера — 85 мкм.

Moonray S

3D-принтер, использующий технологию DLP и не требующий постоянного контроля со стороны пользователя. Модель поддерживает беспроводную печать и позволяет создавать объекты со скоростью 25,4 мм/ч. Resin Reservoir может работать непрерывно без замены расходных материалов до 25 раз дольше, чем другие принтеры.

Использование слайсера Rayware обеспечивает автоматический выбор оптимального размещения опор, а также выравнивание и выравнивание поверхностей изделий.

Характеристики:

  • размер рабочего места – 130х80х200 мм;
  • УФ-проектор RayOne — обеспечивает максимально равномерное распределение света, снижая риск искажения;
  • толщина слоя — от 20 мкм;
  • точность построения — 100 мкм;
  • совместимые расходные материалы – NextDent Resin, SprintRay Resin и др.;
  • интерфейс – кабель Ethernet, Wi-Fi b/g/n.

B9 Core 530

3D DLP принтер со скоростью печати от 40 до 120 мм/ч. Он имеет функцию автоматической калибровки и сетевую архитектуру, позволяющую масштабировать. Для работы необходимо подключить устройство к компьютеру.

Характеристики:

  • размеры рабочей камеры – 57,6х32,4х127 мм;
  • точность позиционирования по осям X/Y/Z — 30/30/10 мкм;
  • управление печатью — сенсорный экран;
  • фирменный слайсер B9Creator;
  • высокая точность обработки деталей.

DigitalWax (DWS) 030J

3D-принтер, разработанный специально для нужд ювелиров. Работает по технологии SLA, дает толщину слоя в пределах 0,01-0,10 мм. Оснащен четырьмя твердотельными лазерными головками BlueEdge для максимальной производительности и долговечности. Габариты на рабочем месте — 300х300х300 мм.

Оборудование предназначено для быстрого прототипирования ювелирных изделий и способно производить до 1000 изделий за 24 часа. В комплект входит программа Fictor для управления процессом печати и модуль Nauta для создания поддержек.

3D Systems Projet MJP 2500

Компактный 3D-принтер с технологией MJP для печати профессионального качества. В комплект входит собственный слайсер 3DSprint Software. Готовые модели требуют минимальной отделки, которую можно выполнить в офисе.

Характеристики:

  • размеры монтажного пространства — 295х211х142 мм;
  • точность печати – около 0,1016 мм;
  • разрешение — 800х900х790 точек на дюйм;
  • hd — режим печати высокой четкости;
  • расходные материалы — VisiJet M2 RWT (жесткий белый), VisiJet M2 RBK (жесткий черный), VisiJet M2 SUP (поддерживающий материал).

3D-сканер Range Vision Spectrum

Устройство использует оптическую технологию, имеет 3 области сканирования и цветные камеры с разрешением 3,1 мегапикселя. Доступен с сумкой для переноски и поворотным столом. Точность сканирования — до 0,04 мм, разрешение — 0,072 мм.

Полимеризатор XYZprinting Curing Chamber

Полимеризационная камера для окончательной обработки объектов, напечатанных на стереолитографическом принтере. Оснащен ультрафиолетовыми диодами с рабочим ресурсом 10 000 часов. Прибор прост в эксплуатации: нужно просто поместить объект в камеру, установить продолжительность и интенсивность воздействия.

Характеристики:

  • рабочий объем: высота — 200 мм, диагональ — 180 мм;
  • внутренняя зеркальная стенка автоматически поворачивается на 360 градусов — обеспечивает равномерное излучение, сокращает время экспозиции, повышает качество лечения;
  • мощность — 16 Вт;
  • масса предметов – до 1,5 кг;
  • длина волны — 385 нм;
  • экспозиция — от 1 до 60 минут.

Процесс печати

Процедура объемной печати состоит из нескольких этапов:

  1. Создание цифровой модели объекта с использованием специализированных программ САПР (например, RhinoGold Basic, Mudbox, SketchUp и т д.).
  2. Выбор расходных материалов. В ювелирной промышленности чаще всего используют специальный воск (обожженную смолу) и фотополимеры, так как с их помощью можно создавать максимально точные копии предметов и изделий с идеальной детализацией. На выбор товаров народного потребления влияет вид будущего продукта. Различные фотополимеры подходят для печати небольших или массивных мастер-моделей с мелкими деталями, филигранным узором или гладкими поверхностями, изящными или объемными формами.
  3. Герметизация. SLA, DLP, LCD и другие технологии печати используются для создания небольших мастер-моделей. Совместимое с ними печатное оборудование может использоваться как в качестве дополнения к фрезерным станкам с ЧПУ, так и в качестве их полноценной замены. Трехмерные модели изготавливаются путем последовательного лазерного напыления тонких слоев фотополимерной смолы или воска. Технология SLA больше подходит для производства больших или простых изделий, так как лазерное пятно таких принтеров слишком велико для печати миниатюрных деталей. LCD/DLP-принтеры отличаются высочайшей скоростью и производительностью, так как ЖК-экран освещает сразу весь слой, а не отдельные участки.

Покупка 3Д-принтера в компании 3DVision

В нашем интернет-магазине вы можете купить различные модели 3D-принтеров для ювелирной промышленности с доставкой по Москве и другим городам России. Мы предлагаем продукцию проверенных брендов: Anycubic, Shining 3D, Creality, Peopoly, Qidi Tech, Phrozen, SprintRay, Elegoo, Uniz и др.

Чтобы задать вопрос или оформить заказ, свяжитесь с нашим менеджером по телефону или через форму обратной связи на поскольку. Собираем принтер с учетом ваших задач.

Оцените статью
Блог про принтеры
Adblock
detector