Большой фотополимерный 3Д принтер от PrismLABS RP600S. Подробный обзор от 3Dtool

Всем привет, друзья, с Вами компания 3DTool!

В среде фотополимерных 3D принтеров много интересных технологических образцов, но как правило основная масса устройств привычные и в чем-то даже немного банальные DLP решения, работающие по технологии прямой засветки полимера светодиодами через жидкокристаллическую матрицу. Так что возможность поближе познакомиться с настоящей SLA системой, к тому же промышленного уровня вдвойне интересна. Prismlab RP600 как раз такое устройство – фотополимерный промышленный 3D принтер с огромным объемом кюветы - 576 х 324 х 580 мм, интересным бортовым оборудованием в виде полноценной рабочей станции, а также нетривиальными решениями в оптической части, не могла не привлечь наше внимание. Совсем недавно мы производили пусконаладку этого 3D принтера и параллельно составили обзор, в рамках которого постараемся познакомить наших дорогих читателей с ним поближе.

Общая информация

Компания PRISMLAB – крупный игрок на рынке фотополимерных 3D принтеров в Китае. С 2018-го года имеет совместное с BASF и SABIC производство устройств, работающих по запатентованной технологии MFP (технология улучшенного разрешения пикселей). Сама компания организованна в Чанчжоу в 2005-м году с головным офисом в Шанхае. Являясь высокотехнологичным научным центром с исследованиями в области оптики, механики, электроники и компьютерного П.О., активно проводит НИОКР. До 50% сотрудников PRISMLAB задействовано в этой области.

Компания примечательна разработкой собственных технологий фотополимерной 3D печати, например упомянутая выше MFP – обеспечивающая рост скорости печати по сравнению с классическими технологиями в 10 раз без потери качества печати, что особенно актуально для объемной фотополимерной печати.

В этой статье мы хотим рассказать Вам про 3D принтер, работающий по этой технологии – Prismlab RP600S.

Prismlab RP600S – самый большой фотополимерный 3D принтер из текущей линейки устройств компании. Рабочая область устройства составляет без малого 600 на 300 на 600мм, что позволяет печатать действительно крупные изделия с невероятной скоростью и отличной точностью. Стоимость 3D принтер составляет порядка 6 500 000 рублей (с НДС) по состоянию на март 2021 года. Давайте рассмотрим подробнее, что предлагает нам этот 3D принтер.

Характеристики и комплектация 3D принтера Prismlab RP600S

Prismlab RP600S – фотополимерный 3D принтер работающий по технологии SLA (stereolithography apparatus) и относится к типу устройств с верхним расположением излучателя – TE. Это накладывает определенные сложности и нюансы на процесс печати, но позволяет выжать максимальную скорость и качество печати, т. к. в отличии от аналогов с нижним расположением излучателя, позволяет запекать слои напрямую, а не через защитное стекло.

Однако это накладывает определенные неудобства, т. к. для успешной печати необходимо заполнять всю кювету материалом, а это не много ни мало 108 литров фотополимера.

Что позволяет характеризовать данное устройство полноценным промышленным SLA решением, направленным на беспрерывную, конвейерную 3D печать.

Из других характеристик Prismlab RP600S можно выделить скорость печати – до 1500 граммов в час, наличие подогрева стола кюветы, система автовыравнивания заправленной жидкости ригелем, возможность автоматизированного долива материала и высокое разрешение светодиодного проектора. Так же, ради удобства, устройство несет на борту настоящий персональный компьютер, с предустановленной О.С. Win10 в качестве терминала управления, однако об этом позже.

Комплектация этого 3Д принтера довольно богатая, перечислять дословно каждый элемент будет излишним, так что ограничимся оглашением основных комплектующих.

Например, в нее входят все необходимые инструменты – шестигранники, отвертки, пассатижи для сборки устройства. Кабели питания под разные типы розеток, набор одноразовых перчаток для работы с материалом, рулон салфеток, стилус для монитора терминала, USB флеш карта, кабель USB, а также многое другое, необходимое для выполнения пусконаладки и запуска устройства в работу «из коробки».

Следует указать, что при пусконаладочных работах, Prismlab RP600S находится в «раздетом» состоянии, т. к. все корпусные панели легко снимаются и устанавливаются, в данном аспекте этот принтер напоминает лазерные гравировальные СO2 станки, например Raylogic или его аналоги.

Внешний вид и интерфейс

Внешне, RP600S представляет из себя высокий металлический шкаф с большим смотровым окном спереди, являющимся по совместительству дверью в рабочий объем камеры.

При этом устройство поставляется в разделенном виде – основная часть и отсек оптики собираются вместе во время пусконаладочных работ. Учитывая, что устройство весит весьма немало, для работы требуется несколько инженеров.

На стеклянной дверце гордо красуется логотип компании – производителя и название модели.

На левом боку устройства наверху расположена кнопка аварийного выключения, чуть ниже скрытый отсек управляющего терминала и сенсорный монитор. Рядом расположен отсек долива фотополимера, а внизу переключатель включения и розетка сетевого шнура.

С правой стороны можно видеть вентилятор отсека электроники, заводскую табличку и съёмную стенку для доступа к оптике (вверху).

Мощная рама корпуса устройства оборудована колесиками и специальными откручивающимися стопорами, с помощью которых выставляется «горизонт» рабочего поля. Для этого на ригеле даже присутствует своеобразный «поплавок».

Если открыть смотровую дверцу, взгляду предстанет рабочая область устройства, где сверху расположилась линза оптической системы, снизу кювета и ее кинематика, а на правой лицевой панели мы можем увидеть еще несколько кнопок.

Как видно по описаниям, кнопки отвечают за полный «сброс» и перезагрузку устройства (Reset), кнопку включения и выключения терминала (П.К.), основную кнопку включения принтера и подсветки.

Чтобы получить доступ к клавиатуре и тачпаду терминала, необходимо нажать на скрытый отсек, и подставка опустится вниз. Однако управлять терминалом можно и касаниями – основной монитор обладает сенсорным управлением.

Чуть ниже экрана расположились два USB гнезда для подключения периферии или флешек.

В качестве операционной системы установлена OEM лицензия windows 10, с предустановленными программами управления принтером. Такими как слайсер, аналог NetFabb для «лечения» битых 3д моделей и других. Так же установлен браузер и мессенджер Weechat для связи с техподдержкой в Китае. Общение с которой происходит на английском языке.

По умолчанию интерфейс системы так же на английском языке, но при подключении интернета по wi-fi или ethernet можно подгрузить любой языковой модуль.

Слайсер принтера не похож на существующие opensource решения и, судя по всему, разработан с нуля специально для PrismLab. Более подробно на его настройках в рамках этого материала мы останавливаться не будем, можем лишь отметить, что программа не отличается большим разнообразием настроек, позволяя, однако регулировать необходимый минимум.

Например, в специальном меню при загрузке 3д моделей можно производить манипуляции с ее размером, поворотом и другими параметрами.

Рабочая камера промышленного фотополимерного 3Д принтера PrismLab RP600S

Рабочая камера Prismlab RP600S представляет из себя глубокую кювету с сетчатым столом для построения, поверх на рельсах передвигается выравнивающий ригель, подключенный к вакуумному насосу. Принцип выравнивания основан на эффекте поверхностного натяжения жидкостей и гарантирует максимально возможную ровность поверхности при условии откалиброванного положения самого 3D принтера.

Кювета состоит из двух модулей – верхнего и нижнего. При необходимости нижний модуль откручивается и извлекается вниз. Шаровый кран на фото призван сливать ненужную жидкость. Сверху сливного отверстия установлена фильтр-сетка

Под перфорированным столом на задней стенке располагается компенсационная ёмкость, наполненность которой принтер регулирует моторизированным поплавком.

С правой стороны на стенке камеры, почти под самым верхном установлен вакуумный насос ригеля. Благодаря нему можно удалять излишки материала в компенсационную камеру и регулировать поверхностное натяжение.

Важно учитывать, что подача дополнительного материала из емкости долива происходит автоматизировано с помощью электромеханического актуатора. Слева мы видим датчики системы определения уровня жидкости, справа фронтальную часть электрозатвора.

Оптическая система

Одной из основных особенностей Prismlab RP600S является уникальная оптическая система и принцип засветки материала. Суть упомянутой нами в начале технологии MFP заключается в поэтапном «делении» цельного пиксела на LCD матрице путем программного сдвига фокуса проектора, за счет чего 1 «большой» пиксель делится на 4 маленьких. Что позволяет получать более высокое качество поверхности используя матрицы меньшего разрешения. При этом не страдает скорость и RP600S заслуженно считается одним из самых быстрых фотополимерных 3D принтеров.

Если заглянуть в рабочую камеру и поднять глаза вверх, можно увидеть корпус фокусирующей линзы, закрытый защитным стеклом, во время процесса печати данное стекло снимается.

Сам корпус линзы, управляющую плату проектора и другую электронику хорошо видно через откидную стенку отсека оптики. Управляющую плату проектора и саму плату матрицы идентифицировать не удалось, скорее всего это оригинальные элементы, разработанные производителем. По бокам от корпуса линзы можно видеть охлаждение и привод направляющих зеркал.

Если посмотреть в контрольное окошко отражающего зеркала, можно увидеть за ним светодиодный «лазерный» излучатель. Принцип отражения зеркал и комплектующие опять же напоминают лазерные гравировальные станки с той лишь разницей, что источником света здесь являются светодиоды.

Механика и кинематика 3D принтера

Как мы уже упоминали выше, Prismlab RP600S имеет верхнее расположение излучателя, соответственно платформа при печати опускается вниз, за ее движение отвечает мощная механика на рельсовых направляющих и центральном ШВП.

Данный ШВП приводится в движение промышленным шаговым мотором Nema 23 на 24V. Размер «шаговика» внушает уверенность. Привод к ШВП осуществляется через переходную компенсационную муфту.

Диаметр ШВП 2.5 см, кронштейн стола закреплен на каретках осей с помощью фрезерованных из алюминия уголков и рассчитан на достаточно большие нагрузки.

Поплавок компенсационной камеры так же моторизирован, имеет две цилиндрических направляющих и трапецеидальную шпильку в качестве двигающего механизма.

Сверху установлен шаговый двигатель через пружинную муфту, здесь же находится оптический концевик позволяющий устройству отслеживать положение поплавка.

Электроника и электрика

Отсек электроники Prisмlab RP600S разделен на 4 зоны, разводка выполнена с помощью гребенчатых кабель-каналов, в очередной раз можем провести параллель с лазерными гравировальными станками, однако на самом деле, это просто стандарт производства для устройств такого уровня.

Первая и самая очевидная зона – зона комплектующих терминала. На самом деле это полноценный П.К. на Win10. Материнская плата Asus TUF Gaming mini формата, неплохой процессор Intel i5, оперативная память 8гб HyperX, мощная видеокарта Asus GForce GTX 750 Ti c 2гб оперативной памяти и хорошим охлаждением, для запуска и работы со слайсерами этих характеристик хватает «за глаза». Так же у П.К. свой отдельный блок питания на 650 вт.

В правой зоне отсека располагается переходная плата драйверов, своего рода «шилд». Разработка и производство – Prismlab.

Слева располагается материнская плата контроллера всей системы в целом. Эта плата управляет как интерпретированием сигнала на шаговые моторы, так и отслеживанием всех датчиков, запуском вакуумной установки, автоподачи жидкости и прочими системами. Сигнал на подачу изображения на проектор тоже проходит через эту плату. Плата управления производства компании Microchip в основе лежит 32-х битный процессор.

Следующая зона – зона драйверов шаговых моторов. Prismlab использует промышленные драйверы производителя MOONs серии ST. Эти драйверы предназначены для работы с крупноформатными и мощными шаговиками. Очевидно, производитель не экономит на комплектующих.

Далее располагается один из основных блоков питания на 8 ампер.

В самом низу располагается плата силовой развязки, слева от нее располагается обратная часть запорного электроклапана системы долива полимера.

У самого пола расположены трансформаторы и пакетные выключатели с УЗО.

Процесс и примеры печати

Для начала упомянем, что Prismlab так же является поставщиком фотополимерной смолы, которую сама и разрабатывает для полной совместимости со своими технологиями печати и их особенностями.

В линейке материалов представлены смолы для ювелиров втч воск, стоматологические смолы (как для производства элайнеров и оснастки, так и для протезирования), высокопрочные смолы, эластомеры, специализированные материалы для узкоспецифичных применений, а также обычные фотополимеры для основных работ.

При приобретении устройства, напоминаем, что материал писался во время выполнения пусконаладочных работ, было так же поставлено почти 120 литров фотополимерного материала в канистрах по 5 литров.

WA06B стандартная фотополимерная смола бело молочного цвета реагирующая (что понятно из названия) на 405 длину волны и схожая по свойствам с серым фотополимером от Formlabs.

Перед печатью необходимо заполнить весь объём рабочей камеры (около 110 литров) этим материалом. Плюс около 5ти литров доливается в компенсационную камеру автодолива.

После того как полимер залит в кювету, необходимо еще раз проверить работу всех систем, наполнение ригеля излишками смолы, работу поплавка, датчиков и системы автодолива, убедится, что подключен и откалиброван оптический аппарат и убедиться, что все готово к работе.

Через некоторое время получаем вот такую картину на рабочем столе. Для теста были запущены стандартные настроечные элементы (по краям и в центре), а так же несколько моделей оснасток для элайнеров в качестве теста на качество поверхности.

Как легко можно видеть по фотографиям тест более чем удался и результат радует глаз.

Разрешение (толщина слоя) 50 мкм, но благодаря технологии MFP качество поверхности просто потрясающее. На ощупь и на невооруженный взгляд слоев просто не видно.

После печати детали отправляются в фирменную камеру засветки, которая поставляется вместе с 3D принтером. Масштаб устройства можно оценить по стоящему за ним человеку.

Внутри камеры располагается поворотный стол, засветку обеспечивает батарея мощных ультрафиолетовых светодиодных батареи расположенных в крышке устройства под углом.

Интенсивность засветки, время процесса и прочие параметры можно настраивать с интерфейса управления или с таймера. На данной версии камеры засветки установлен обычный часовой таймер.

Вывод

Конечно же, в рамках небольшого обзора, произведенного во время пусконаладочных работ, трудно подробно описать все достоинства и особенности такого сложного технического оборудования как промышленный фотополимерный 3D принтер. Однако мы постарались максимально доступно осветить ключевые моменты и особенности RP600S и познакомить Вас с его внутренним строением и узлами.

Подводя итог, можно с уверенностью сказать, что сотрудничество производителя Prismlab с такими именитыми компаниями как Basf и Sabic далеко не случайно. Подход к разработке и производству чувствуется и виден невооруженным взглядом. Prismlab RP600S не уступает самым именитым брендам а во многом и превосходит их.

Что же покупатель получает, приобретая данное оборудование? Переводя официальную презентацию, отметим следующие преимущества:

• Высочайшая точность позволяет печатать с разрешением 67 мкм на 400мм в крупном формате.
• Очень быстрая скорость печати: в 10 раз выше, чем у аналогов и высокая производительность до 1,5 кг за час.
• Многофункциональное программное обеспечение, разработанное Prismlab оптимизированное для быстрого запуска и постановки заданий на печать.
• Дорогие и качественные, комплектующие с высочайшей надежностью.
• Направленность на высокую загрузку и интенсивный процесс производства.
• Высокая экспертиза компании производителя – владеющей более 70-ти патентами по технологиям фотополимерной 3Д печати.
• Наличие множественных систем автоматизации

А также многие другие очевидные преимущества, например большой выбор различных материалов для решения любых задач от медицины до космоса.

В сухом остатке мы можем рекомендовать Prismlab RP600S крупным производствам, способным загрузить подобное оборудование непрерывной работой. Этот 3D принтер явно не подойдет слабо-загруженным небольшим студиям прототипирования, будет невыгоден для производства с небольшими объемами не найдет своего применения в образовании и не поместится на балконе частного энтузиаста 3д печати.

Однако на потоковом производстве стоматологических протезов, оснастки, элайнеров, при создании крупногабаритных изделий в серии, функциональных и макетных корпусов, любой другой задачи требующей таких масштабов, Prismlab RP600S сэкономит Ваши деньги за счет менее известного бренда, при этом совершенно не уступая в качестве печати, надежности и удобстве управления таким гигантам как 3D Systems, будучи существенно дешевле.

На момент написания материала рекомендованная розничная цена данного 3D принтера составляет 6 500 000 рублей (с НДС). В нее входят пусконаладочные работы с выездом к покупателю, камера засветки, базовый фотополимер 120 литров и П.О.

При необходимости наши специалисты могут выполнить обучение персонала, рассказать о тонкостях настройки и использовании оборудования подобного уровня и дать рекомендации по применению тех или иных материалов именно в вашем производстве. Мы являемся официальным дилером Prismlab в России.

Ссылка на оборудование в нашем каталоге - https://3dtool.ru/product/3d-printer-prismlab-rp600s/

А на этом у нас все! До новых встреч.

Совершить заказ, или связаться с нами по другим вопросам, вы можете:

• По электронной почте: Sales@3dtool.ru
• Телефону: 8(800)775-86-69
• Или на нашем сайте: https://3dtool.ru

Не забывайте подписываться на наш YouTube канал :

Вступайте в наши группы в соц.сетях:

INSTAGRAM

ВКонтакте

Facebook