Обзор трехэкструдерного FDM 3D-принтера 3ntr A2v4

Всем добрый день!

Представляем вашему вниманию промышленный FDM 3D-принтер итальянского производителя 3ntr – A2v4. В этой обзорной статье мы расскажем о производителе, особенностях принтера А2, а также приведем некоторые примеры применения аппарата в промышленности. 

Приятного просмотра!

Краткая справка о производителе

Первый принтер компании 3ntr был выпущен на рынок в 2013 году после его дебютной демонстрации на выставке «Maker Faire» в Риме. Основными представителями модельного ряда 3ntr являются машины A2v4 и A4v4, нынешнее поколение которых является уже третьим по счету. Кроме того, на выставке Formnext осенью прошлого года был презентован новый 3D-принтер Spectral 30, заточенный под печать такими тугоплавками материалами как  ULTEM, PEEK, PEKK и другими. Оборудование 3ntr активно используется для промышленного производства и прототипирования, о чем подробнее мы расскажем ниже.

3D-принтер A2v4 – особенности и преимущества

Флагманом линейки 3ntr безусловно является промышленный принтер А2v4.

Основное назначение аппарата – промышленная 3D печать инженерными термопластиками как конечных изделий, так и прототипов, предназначенных для оценки формы и дизайна будущей модели, проверки ее собираемости, а также проведения испытаний на способность выдерживать механические и температурные нагрузки.

Прежде всего, стоит обратить внимание на технические характеристики принтера: 

Большая рабочая камера

Как видно из приведенной выше таблицы, размеры  рабочего пространства принтера А2v4 являются весьма внушительными и позволяют относить машину к классу промышленных. 600*300*500 мм рабочей области дают возможность производить как крупногабаритные модели, так и мелкие серии продукции.

 

Три экструдера

Главной отличительной особенностью 3D принтера А2 является наличие у него трех экструдеров. Данное конструкционное решение открывает перед пользователем принципиально новые возможности 3D печати.

Во-первых, принтер позволяет производить одно изделие из двух разных модельных пластиков с использованием поддержек. Например, возможно использование для совместной печати таких материалов как ABS и TPU.

Во-вторых, существует опция печати двух изделий из двух разных модельных полимеров в течение одной рабочей сессии.

 

В-третьих, один из экструдеров может выполнять роль запасного на случай сбоев в работе двух других.

Плюс, конечно же, остаются стандартные преимущества мульти-экструдерной печати – производство изделий из нескольких цветов, а также печать моделей сложной геометрии с использованием растворимого либо выламываемого материала поддержек.   

3D-печать инженерными термопластиками

Экструдер аппарата разогревается до 450С и способен расплавить любой имеющийся на рынке термопластик. Также принтер оснащен подогреваемым столом и, что наиболее важно, нагреваемой до 90С рабочей камерой. Таким образом, температурные режимы А2 дают возможность предотвращать  возможные дефекты и деформации моделей во время печати, снижая тем самым вызванные браком временные и материальные издержки производства. 

А2 обеспечивает надежную печать  не только стандартными филаментами (PLA, ABS, ASA, PETG, TPU), но и пластиками инженерного класса, отличающимися более высокими прочностными свойствами и лучше выдерживающими воздействие температур, кислот и щелочей.  К наиболее интересным поддерживаемым полимерам относятся:

nPOWER (PPS/ Полифенилсульфид) – конструкционный термопластик, который не боится воздействия химикатов и высоких температур. Максимальная температура эксплуатации – 205С; в соответствии со стандартом UL94 пластик является самозатухающим при возгорании (V0). Материал находит широкое применение в автомобильной, нефтегазовой и химической промышленности.

Iglidur – материал выполнен из особого трибоволокна, обладает низким коэффициентом трения  и  износостойкостью, распечатанные из него изделия отличаются длительным сроком службы.  Полимер отлично подойдет для производства различных механических деталей (подшипников, гаек, шестерней), а также для печати композитных изделий совместно с другими пластиками.

Полиамиды (PA, PA GF, PA CF) – нейлоновый пластик, отличающийся особой прочностью. Также как и Iglidur обладает низким коэффициентом трения и подходит для изготовления деталей, подверженных износу. Также принтером поддерживается  печать полиамидами с различными наполнителями (углеволокно, стекло), являющимися еще более прочными.

Надо отметить, что все предлагаемые 3ntr материалы прошли успешную проверку на принтере А2, а собственное программное обеспечение производителя (SSI) содержит необходимые настройки печати для каждого из таких пластиков, что заметно упрощает работу оператора. При этом принтер обладает «открытой архитектурой», а значит, способен печатать филаментами любых сторонних производителей. 

Карбоновая рабочая платформа

Отдельного упоминания заслуживает рабочий стол принтера. Всем известно, насколько распространенной проблемой является адгезия первого слоя модели к столу. Распространенной и вместе с тем крайне важной, ведь от этого зависит качество печати всей детали. С тем чтобы ее решить прибегают к самым разным способам – используют подложки, клеи, спреи, лаки, пленки и прочие адгезивы.

Поверхность съемной платформы 3D-принтера А2 выполнена из углеволокна и обеспечивает прочную фиксацию первого слоя, не требуя никакой обработки. Таким образом, пользователь существенно экономит время и силы, будучи избавленным от излишней головной боли. Кроме того, имеет место снижение и материальных затрат, так как не требуется закупать дополнительные расходные материалы и впустую тратить пластик в случае брака печати.

Дополнительная приятная особенность карбонового стола – простота извлечения распечатанных моделей. Детали легко снимаются с платформы после остывания при комнатной температуре, для этого не требуется особых усилий со стороны пользователя. Ознакомиться с этим процессом можно просмотрев короткое ВИДЕО.

Сушильные камеры Vento

Для безопасного хранения пластика и во избежание влагопоглощения необходимо предварительно высушивать материал перед печатью, ровно как и во время рабочего процесса принтера. Это особенно актуально, когда речь заходит об инженерных полимерах, отличающихся высокой гидроскопичностью, например, о полиамидах.

В комплекте с принтером А2 поставляется сушильная камера Vento, вмещающая катушку пластика весом до 5 кг и поддерживающая максимальную температуру в 115С. Vento весьма компактна, и может быть размещена как на полу рядом с аппаратом, так и на специальном пьедестале для принтера (Storm), который можно приобрести дополнительно. Storm оборудован 3 отсеками для хранения сушильных камер, а также секциями для размещения источника бесперебойного питания, фильтрующего элемента и принт-сервера.  

 

Применения принтера

Трехэкструдерная печать в автомобильной промышленности

Показательным подтверждением преимуществ трехэкструдерной печати является опыт японского производителя комплектующих автомобилей – компании Denso. Для симуляции характеристик потока воздуха внутри системы кондиционирования авто инженеры Denso спроектировали регулирующий клапан, состоящий из двух частей и двух материалов – твердого и мягкого. 

Производство такого клапана методом вакуумного литья в силиконовые формы обходилось компании в 490 евро за деталь. Решение использовать для этого двухэкструдерный FDM 3D принтер позволило значительно снизить издержки – до 93 евро. Однако в этом случае твердые и мягкие компоненты клапана печатались отдельно, что не обеспечивало максимальной оптимизации процесса.

По настоящему серьезной эффективности получилось добиться с помощью принтера 3ntr A2 благодаря наличию у него трех экструдеров. Весь клапан был напечатан за одну рабочую сессию с использованием следующих материалов – ASA + TPU + материал поддержек. Таким образом,  значительно сократилось время на производство изделия, а также его себестоимость, составившая в итоге 59 евро. 

Производство комплектующих для промышленного оборудования

Итальянская компания Goglio специализируется на производстве упаковочных машин и пластиковых аксессуаров. Комплектующие насадки каждой из таких машин уникальны, и Goglio стремилась найти выгодное с экономической точки зрения решение для их производства. Литье под давлением оказалось проигрышным вариантом из за слишком больших объемов  производства и, соответственно, неоправданно высоких затрат на него.

С 2016 года Goglio использует в своем производственном процессе аддитивные технологии, а именно 3D принтеры компании 3ntr. Изначально аппараты применялись для прототипирования, однако в настоящий момент с их помощью создаются конечные изделия-комплектующие для упаковочных машин.

Итоги

В завершении можно сказать, что 3D принтер A2v4 от 3ntr может по праву считаться машиной промышленного класса и способен решать самые серьезные задачи, печатая широким спектром инженерных термопластиков. Аппарат задействуется не только в целях прототипирования, но также и для производства конечных изделий.  Принтер и его компоненты выполнены из высокопрочных и надежных комплектующих европейского качества, что дает возможность использовать его в режиме 24/7, не опасаясь при этом сбоев в работе.

На этом мы завершаем свой обзор и благодарим Вас за внимание!