3D-печать на заводе судовой электроники

Сотрудники компании Top 3D Shop поставили 3D принтер iSLA-450 Pro на «Завод имени А.А.Кулакова», который специализируется на выпуске слаботочного оборудования и систем автоматизации, управления и защиты информации для кораблей и судов разных классов.

Продукция завода обеспечивает безопасное и эффективное судовождение всех типов судов по всем морям планеты.

О принтере Shining3D iSLA-450 Pro

• Диаметр пятна лазера: 0,1-0,15 мм
• Длина волны УФ: 355 нм
• Материал: фотополимерная смола
• Область печати: 450х450х400 мм
• Питание: 220В 50Гц
• Поддерживаемые операционные системы: window XP ,window 7
• Потребляемая мощность: 2000 Вт
• Размеры (мм): 1100х1400х1800
• Технология печати: SLA
• Толщина слоя от: 50 мкм
• Точность печати: ±0.05 мм (до 100 мм), ±0.1% (больше 100 мм)
Формат файла: .STL, .SLC
• Скорость печати: 10 г/ч

Как это делалось без 3D-печати

До появления 3D-печати проектирование и производство корпусов и несущих элементов оборудования проводилось традиционными методами, включающими в себя долгий процесс ручного прототипирования и испытаний. Технологии цифрового производства дают возможность значительно уменьшить необходимые время и трудозатраты, а значит — ускорить и удешевить производство.

Как выбирали оборудование

Заказчик — акционерное общество «Завод имени А.А.Кулакова» — занимается разработкой оборудования и систем управления для морских судов. Выпускаемые заводом изделия предназначены для оснащения кораблей и судов всех классов.

Перед заводом встала задача оснащения своего производства аддитивными технологиями для решения различных производственных задач.

Завод обратился к компании Top 3D Shop, как к самому крупному интегратору аддитивных технологий в регионе. Прямой задачей был поставлен подбор аддитивной установки с возможностью прямой печати форм для вертикального термопластавтомата.

Выбор 3D-принтера был сделан в пользу промышленной SLA-установки Shining iSLA-450.

Переход на цифровое производство позволит существенно сократить издержки и время выпуска мелкосерийных изделий из пластмасс, по сравнению с традиционным литьем под давлением. Далее — подробнее об этом.

Преимущества данного решения

Преимущество этой установки заключается в способности работы практически с любыми фотополимерными материалами на рынке.

В данном случае, в качестве материала был выбран полимер Somos PerFORM, основное свойство которого — способность напечатанной детали выдерживать температуру до 268 градусов Цельсия.

• Впитывание воды: 0,20%
• Вязкость: ~1,000 cps @ 30°C
• Диэлектрическая постоянная: 4,7: 60 Hz; 4,0: 1 KHz; 3,6: 1 MHz
• Диэлектрическая прочность: 26,3 kV/mm
• Коэффициент Пуассона: 0,32
Модуль упругости при изгибе: 10,000 MPa
• Модуль упругости при растяжении, МПа: 10,500 MPa
• Плотность: ~1,61 g/cm3 @ 25°C
• Предел прочности на разрыв Rm: 68 MPa
• Предел прочности при растяжении: 42,2 MPa
• Прочность на изгиб: 120 MPa
• Прочность на разрыв: 32,8 MPa
• Твердость по Шору: 94
• Ударная вязкость по Изоду с надрезом: 17 J/m
• Удлинение при разрыве, %: 1,1

Эта методика позволяет печатать формы для вертикального термопластавтомата на 3D-принтере, что значительно дешевле и быстрее изготовления их на фрезерном станке с ЧПУ.

Такие формы выдерживают около 200 отливок без потери качества и используются для мелкосерийного производства.

Установка и испытания

Специалисты Top 3D Shop установили все необходимое дополнительное оборудование: камеру промывки моделей, печку ProJet Finisher для запекания готовых принтов, УФ-камеру для засветки.

Принтер установили по уровню, провели калибровку основных узлов: лазерной системы, платформы построения, уровня ракеля, уровня датчиков смолы. Все мануалы предоставили инженерам, которые будут на нем работать.

Провели тестовую печать, промывку модели и закалку в печи.

Итоги

Shining iSLA-450 прекрасно справилась с печатью материалом Somos PerFORM и полученная форма будет проходить тестирование на вертикальном термопластавтомате.

Это не католический крест, всего лишь тестовые образцы для калибровки, которые позволяют оценить точность работы лазера по всем осям, правильность геометрии получающейся детали и допуска.

Цена промышленного решения с этой технологией начинается от 100 000 долларов, что более чем оправдано для мелкосерийного производства и дает хорошую экономию — фрезерованная форма получается в разы дороже и изготавливается дольше.

3D-печать уже полноправно занимает место среди производственных процессов. Она не заменит и не стремится заменить каждый из них, но во многих секторах дает любому производству неоспоримые преимущества — скорость прототипирования, возможность точного изготовления единичных и малосерийных деталей, не уступающих по эксплуатационным свойствам созданным более традиционными способами.