Discovery 3D Printer: печатаем по-крупному

Мы уже видим реальные примеры невероятной гибкости и эффективности аддитивного производства в условиях глобального экономического кризиса. Эксперты утверждают, что пандемия приблизит Четвертую промышленную революцию, и сегодня многие предприятия видят в цифровых технологиях средство выживания, а не просто повышения конкурентоспособности на рынке.

iQB Technologies продолжает расширять свой продуктовый портфель и теперь является эксклюзивным дистрибутором на территории России промышленных 3D-принтеров Discovery 3D Printer испанского производителя CNC Barcenas. Мы впервые представляем оборудование для 3D-печати крупногабаритных изделий и прототипов на базе технологии FFF/FDM.

CNC Barcenas – достаточно молодой бизнес: ему чуть больше десяти лет. С 2009 года компания специализируется на производстве станков с ЧПУ (фрезерных, гравировальных и лазерной резки), а в 2014-го расширила свои мощности, приступив к разработке, проектированию и производству уникальных промышленных 3D-принтеров.

Первым решением для рынка 3D-печати стала установка Discovery 3D Printer, за ней последовала еще более инновационная и крупноформатная модель Super Discovery 3D Printer, работающая по технологии прямой экструзии гранул полимеров. В 2019 году была представлена рабочая станция Super Discovery 3D Printer Workstation – система промышленной 3D-печати и постобработки. В 2021-м увидели свет обновленная и усовершенствованная модификация Discovery 3D Printer 2021, а также модели Super Discovery 3D Printer Compact и Hybrid. 

CNC Barcenas продолжает свои новаторские разработки, и сегодня это один из лидеров на европейском рынке крупноформатной 3D-печати, имеющий в своем послужном списке немало масштабных проектов.

Основные преимущества Discovery 3D Printer

1. Гораздо более низкая стоимость принтеров, чем у конкурентов, предлагающих ту же технологию и аналогичный уровень качества.

2. Постоянное развитие технологий и расширение опыта по направлениям 3D-печати и станкостроения.

3. Все оборудование полностью разрабатывается и изготавливается на предприятиях CNC Barcenas в Испании.

4. Возможность кастомизации принтера под задачи каждого отдельного клиента.

5. Лучшие компоненты приводов и моторов для качественной и быстрой печати.

6. Корректировка неровностей во время печати (калибровка сопел и платформы).

7. Отладка оборудования до 100% результата.

8. Открытая система материалов позволяет существенно снизить эксплуатационные издержки.

9. Внутренние камеры в принтерах, обеспечивающие дистанционный мониторинг производственного процесса с любого устройства.

10. Простота эксплуатации оборудования и интуитивно понятное ПО Simplify 3D.

Технология и особенности процесса 3D-печати 

Технология FFF (Fused Filament Fabrication), используемая в установках Discovery 3D Printer, – полный аналог FDM (Fused Deposition Modeling – моделирование методом послойного наплавления). Это наиболее доступная и популярная аддитивная технология, она знакома всем пользователям домашних 3D-принтеров, но широко применяется и для решения серьезных производственных задач. К ее несомненным преимуществам относятся высокая производительность, возможность изготавливать крупногабаритные изделия и относительно небольшая стоимость оборудования и расходных материалов. 

Недостатки этого метода – наибольшая среди всех аддитивных технологий степень шероховатости поверхности (качество зависит от диаметра сопла и от материалов), риск растекания пластика и повышенная чувствительность к перепадам температур. Заметим, что модель Super Discovery 3D Printer, оснащенная фрезой, сразу же исправит шероховатость и проведет постобработку изделия прямо в камере принтера.

В качестве расходных материалов используются термопластики или композиты в виде намотанных на катушки нитей (так называемые филаменты), или гранул. Их ассортимент очень разнообразен и позволяет выбрать наиболее подходящие для решаемых задач по физико-механическим свойствам материалы – ABS, PLA, нейлон, поликарбонаты, полиамиды, полистирол, полиэтилен и многие другие.

Процесс создания изделия по технологии FDM/FFF включает следующие этапы:

1. Экспорт 3D-модели в программное обеспечение 3D-принтера в формате .stl.

2. Подготовка к печати: деление модели на слои и ориентация на платформе построения, при необходимости – создание поддержек. В результате генерируется G-код, содержащий все настройки печати.

3. Процесс печати путем послойной экструзии (выдавливания) расплавленного материала. Экструдер (печатающая головка) перемещается снизу вверх по осям X и Y, по оси Z движется рабочая платформа.

4. Извлечение напечатанного объекта из 3D-принтера, удаление поддержек, постобработка.

Метод печати филаментами используется в младшей модели линейки Discovery 3D Printer. В установках Super Discovery 3D Printer и Super Discovery 3D Printer Workstation реализована новаторская технология прямой экструзии гранул полимера (Direct Extrusion of Pellet). Отличие от стандартной FDM заключается в том, что расходные материалы имеют вид гранул, а не нитей. Этот способ дает возможность ускорить и сделать более экономичным изготовление крупных объектов.

Сферы применения Discovery 3D Printer

Каждая отрасль имеет свою специфику, именно поэтому CNC Barcenas адаптирует производимые 3D-принтеры к требованиям конкретных задач и проектов, где требуется быстрое прототипирование или быстрое производство конечных изделий. Discovery 3D Printer могут быть успешно задействованы в следующих отраслях:

• автомобилестроение;

• авиакосмическая индустрия;

• судостроение;

• оборонный сектор;

• железнодорожная промышленность;

• бытовые товары и техника;

• мебельная промышленность;

• архитектура;

• медицина;

• образование;

• промышленный дизайн;

• услуги 3D-печати.

"Мы напечатали крупногабаритные детали и сэкономили около 70% расходов, которые обычно идут на изготовление прототипов субподрядчиками",

 – Хуан Галиндо Перес, менеджер отдела прототипирования компании BSH Spain.

Линейка оборудования

Discovery 3D Printer 2021

Промышленный 3D-принтер на базе технологии FFF предназначен для изготовления крупных деталей из технического пластика в рамках сложных и долгосрочных проектов. В качестве расходных материалов можно использовать все доступные на рынке филаменты, соответствующие стандартному формату 1,75 мм. Принтер оснащен встроенной системой двойной экструзии, которая может использоваться для создания поддержек и деталей из разных материалов разных цветов. Discovery 3D Printer – одно из самых привлекательных решений на рынке по соотношению цены и качества, учитывая габариты печатаемых изделий.

• Работает с пластиками ULTEM, PLA, ASA, ABS, PA, HIPS, 3D850, PETG, ABS Medical, ABS Hi и многими другими

• Полностью закрытая камера и платформа с нагревом (до 175 °С) с функцией автоматического выравнивания, которая автоматически компенсирует незначительные неровности во время печати

• Размер камеры построения (Ш х Д х В): 1150 x 800 x 500 мм

• Размер принтера: 1150 x 800 x 500 мм

• Вес: 300 кг

• Экструдер (макс. температура): 450 °С

• Рабочая нагрузка: 80-140 г/ч

• Скорость печати: до 400 мм/с

• Толщина слоя (минимум): 0,1 мм

• ПО: Simplify 3D

Super Discovery 3D Printer

Установка была разработана в качестве универсального решения, отвечающего нуждам Индустрии 4.0, для производства крупноформатных деталей размером до 2,5 м. Принцип работы Super Discovery 3D Printer основан на технологии прямой экструзии гранул полимера, позволяющей снизить затраты на одну деталь, повысить производительность и существенно сократить общие расходы. Возможна индивидуальная конфигурация под любые нужды крупной промышленности.

• Работает с любыми термопластиками, например, ABS, ABS CF, PC CF, PPE CF, 3D850, ASA

• Полностью закрытая камера и платформа с нагревом (до 175 °С) с функцией автоматического выравнивания для самых требовательных материалов

• Автоматическая подача гранул, отсутствие ограничений на количество материала и, как следствие, на вес продукции.

• Размер камеры построения (Ш х Д х В): заводской стандарт – 1300 x 2500 x 1000 мм, возможна индивидуальная конфигурация

• Размеры принтера с загрузочной воронкой и электрическим шкафом: 2000 х 3590 х 3000 мм

• Вес: 1200 кг

• Экструдер (макс. температура): 450 °С

• Рабочая нагрузка: <6 кг/ч

• Скорость печати: до 200 мм/с

• Толщина слоя (минимум): 0,5 мм

• ПО: Simplify 3D

Super Discovery 3D Printer Compact

Компактный и высокопроизводительный 3D‑принтер промышленного класса для печати по технологии экструзии гранул. Установка предназначена для создания небольших и средних изделий размером до 1100 x 800 x 500 мм и в то же время обладает всеми преимуществами предыдущей модели Super Discovery 3D Printer, позволяющими снизить затраты и увеличить скорость печати.

• Полностью закрытая камера и платформа с нагревом (до 150 °С) 

• Работает с любыми термопластиками, включая ABS, ABS CF, PC CF, PPE CF, 3D850, ASA

• Технология прямой экструзии гранул полимера

• Размер камеры построения: 1100 x 800 x 500 мм (с возможностью модификации)

• Автоматическая подача гранул и отсутствие ограничений на количество материала

• Вес: 450 кг

• Экструдер (макс. температура): 410 °С

• Рабочая нагрузка: 2 кг/ч

• Скорость печати: до 100 мм/с

• Толщина слоя (минимум): 0,5 мм

• ПО: Simplify 3D

Super Discovery 3D Printer Hybrid

Комбинированное решение, в котором реализовано сразу две аддитивных технологии – метод печати филаментами и прямая экструзия гранул полимера, которые также можно использовать по отдельности. Инновационный 3D‑принтер работает с любыми термопластиками и обладает камерой построения размером до 1100 x 800 x 500 мм, которую при желании можно изменить под ваши индивидуальные задачи.

• Комбинированное решение для печати филаментами и по технологии экструзии гранул полимера

• Полностью закрытая камера и платформа с нагревом (до 150°С)

• Работает с любыми термопластиками, включая ABS, ABS CF, PC CF, PPE CF, 3D850, ASA

• Размер камеры построения: 1100 x 800 x 500 мм

• Автоматическая подача гранул и отсутствие ограничений на количество материала

• Вес: 300 кг

• Экструдер (макс. температура): 410 °С

• Рабочая нагрузка: гранулы – 2 кг/ч, филаменты – 80-100 г/ч

• Скорость печати: гранулы – до 100 мм/с, филаменты – до 400 мм/с

• Толщина слоя (минимум): гранулы – 0,5 мм, филаменты – 0,1 мм

• ПО: Simplify 3D

Super Discovery 3D Printer Workstation

Идеальная комбинация крупноформатного промышленного 3D-принтера и системы фрезерной обработки. Установка предназначена для производства больших партий крупных деталей и прототипов. Принцип работы, так же, как и у модели Super Discovery 3D Printer, основан на прямой экструзии гранул. Особая конструкция позволяет осуществить весь производственный процесс, включая постобработку, поскольку на рабочей платформе присутствует как экструдер, так и фрезеровочный двигатель. Super Discovery 3D Printer Workstation способна выполнять масштабные работы по постобработке, а также производить резку, вырубку или 3D-гравировку по пластику, фотополимеру, пенопласту, дереву и другим материалам.

• Работает с любыми термопластиками, включая ABS, ABS CF, PC CF, PPE CF, 3D850, ASA

• Полностью закрытая камера и платформа с нагревом (до 175 °С) с функцией автоматического выравнивания для самых требовательных материалов

• Автоматическая подача гранул, отсутствие ограничений на количество материала и, как следствие, на вес продукции

• Размер камеры построения (Ш х Д х В): заводской стандарт – 1500 x 2000 x 1000 мм, возможна индивидуальная конфигурация

• Размер принтера: 2000 х 3590 х 3000 мм

• Вес: 1500 кг

• Экструдер (макс. температура): 450 °С

• Рабочая нагрузка: <6 кг/ч

• Скорость: до 200 мм/с

• Толщина слоя (минимум): 0,5 мм

• Фрезеровочный двигатель: высокочастотный бесщеточный двигатель с воздухоохлаждаемыми керамическими подшипниками, скорость 4500–18000 об/мин.

• Программное обеспечение: Simplify 3D + ПО для ЧПУ

История внедрения: FDM-печать для нужд военно-морского флота

По заказу Военного-Морского Флота Испании государственная судостроительная компания Navantia разработала и внедрила стратегию Shipyard 4.0 («Судоверфь 4.0»). Цель новой бизнес-модели – оптимизация производственного процесса за счет технологий Индустрии 4.0, включая 3D-печать, роботизацию, цифровые двойники, big data, искусственный интеллект, интернет вещей и пр.

CNC Barcenas приняла участие в двух проектах НИОКР для аддитивного производства. Первый из них носит название 3DCABINS и предполагает производство полностью оборудованных судовых кают с помощью исследований и выбора наиболее подходящих материалов. Так, на установках Discovery 3D Printer и Super Discovery 3D Printer были изготовлены прототипы модульного туалета для военно-морского корабля. По сравнению с традиционными способами производства вес изделий был уменьшен почти на 50% и гораздо снизилась их стоимость. В рамках второго проекта – ADIBUQUE – 3D-принтеры применяются для изготовления сложных компонентов для военно-морского сектора, которые устанавливаются и тестируются на строящихся судах.

Использование Discovery 3D Printer позволило компании Navantia:

• модернизировать производственный процесс и повысить производительность;

• сократить сроки производства и сборки;

• снизить трудозатраты;

• уменьшить объем работ по обработке и покраске;

• увеличить энергетическую эффективность производства;

• повысить качество продукции.

Итоги: кратко

Discovery 3D Printer – линейка аддитивных установок испанского производства с превосходным соотношением цена/качество для создания изделий и прототипов большого размера.

Главные особенности принтеров – крупный формат печати (до 2,5 м), доступная технология FFF/FDM, простота в эксплуатации и уникальные технологические решения – такие, как встроенная система двойной экструзии, корректировка неровностей во время печати, индивидуальная конфигурация принтеров, объединение 3D-печати и постобработки в одной системе.

Все эти преимущества позволят оптимизировать производство предприятиям различных отраслей – от автомобильной индустрии и судостроения до медицины и бытовой техники. Discovery 3D Printer подойдет как крупным промышленным производствам, так и инновационным компаниям в сегменте малого и среднего бизнеса.