Плюсы и минусы полноцветной печати пластиком - Опыт печати на принтере 3D Systems ProJet 4500

Настало время подвести некоторые итоги нашего обладания первым в России принтером ProJet 4500 от американского производителя 3D Systems. История появления у нас сего замечательного уcтройства прямо-таки детективная. Очень хотелось показать на выставке 3D-Print EXPO 2014 что-нибудь такое-этакое, чего точно не будет ни у кого на стенде. Вот и привезли мы шокировавший многих размерами немецкий FDM-принтер BigRep ONE, да новый ProJet 4500 от ведущего американского производителя 3D Systems. Продукцию 3D Systems предлагают многие, используются принтеры ProJet достаточно широко как в прототипировании, так и в услугах по изготовлению статуэток – новомодного этапа дальнейшего развития персональной фотографии. Однако, такого породистого зверя, как ProJet 4500 на тот момент ни у кого не было, и до выставки все держалось в тайне.

[IMG ID=9316 WIDTH=883 HEIGHT=528]

И еще - мы обратили внимание на эту модель, как на потенциального «гвоздя программы» выставки и, в дальнейшем, нашего демо-зала еще потому, что по заявлению производителя отпечатанные модели не требуют трудоёмкой постобработки. Согласитесь, это очень важный фактор для возможности демонстрации работы принтера в офисных условиях.

Принтер благополучно и заблаговременно прибыл из США, был предварительно запущен и доставлен на стенд «Терем» на 3D Print EXPO. Первый опыт печати мы получали уже на выставке. Самое простое и впечатляющее, что можно было сделать за короткий выставочный день – напечатать такие эффектные сеточки-кольчуги, тем более, что «разлетались» они на выставке просто «на ура».

[IMG ID=9309 WIDTH=552 HEIGHT=412]

Время печати одной такой плоской сеточки составляет всего 40 минут, но еще нужно модель сушить. Это производится в самом принтере после цикла печати и составляет примерно 2 – 2,5 часа. В противном случае модель будет «мягкая» и может повредиться при очистке.

Остановимся на принципе полноцветной порошковой печати пластиком.

По своему технологическому процессу – очень близко к «гипсовым» принтерам серии ProJet x60 или Z-Printer, только вместо гипсового порошка используется фирменный пластиковый VisiJet® С4 Spectrum, а вместо склеивания происходит процесс частичного растворения и как бы «сплавления» пластикового порошка. Модель, как и в гипсовых аппаратах, строится в массе порошка и не требует структур поддержки. Обратная сторона медали – потребность очистки-выдувания оставшегося порошка. В этот момент возникает основное отличие пластика от гипса. В момент обдува гипсовая модель, еще не скрепленная лаком, воском или циан-акрилатом, очень хрупкая и легко повреждаемая. Пластиковая же, в отличие от предыдущей, мягкая и эластичная, поэтому позволяющая очищать гораздо более мелкие и «ажурные» элементы модели. Сам пластиковый порошок на ощупь кажется более мелко помолотым. В дальнейшем вся постобработка отпечатанного изделия – опустить на 5 секунд в изопропиловый спирт для снятия остатков порошка и придания таким образом цвету яркости. Вот как выглядят два логотипа «Терем» - один совсем без постобработки (слева), а второй после изопропилового спирта:

[IMG ID=9310 WIDTH=885 HEIGHT=255]

Дальнейшая обработка воском возможна, но уже не для обеспечения прочности, а для создания гладкой поверхности и возможности полировки отпечатанной 3d-модели. Казалось бы – одни плюсы? Нет, так не бывает. Новая технология только появилась, скорость печати еще невелика, приблизительно 8 мм в час, да и камера печати у 4500 небольшая. Клей-растворитель 3D Systems выпускает пока только бесцветный или трех цветов CMY: голубой, пурпурный и желтый, без черного (!!!). Черный цвет получается одновременным наложением трех красителей, поэтому он не такой глубокий, как на четырехкрасочном ProJet 660.

Следующим опытом на выставке была отпечатанная человеческая фигурка дочери нашего коммерческого директора. Результат по сравнению с «гипсом» - фигурка хоть и крупнее, но значительно легче гипсовой, цвета более естественные и мягкие, но вот глаза не проработаны – прямой эффект отсутствия черного красителя.

Вердикт следующий – этот принтер явно не для услуг по трехмерной печати персональных фото. Низкая производительность и меньший размер камеры по сравнению с 660-й моделью делает такую услугу на нем неконкурентной по себестоимости, а отсутствие черного цвета довершает начатое. Мелкие ажурные детали не так важны для человеческих фигурок, разве что вы соберетесь отпечатать даму с развевающейся кружевной шалью, и желательно не чёрной...А вот дальше эксперименты пошли значительно интереснее. Отпечатанный по просьбе наших хороших друзей магазина Top3DShop амортизатор пружинит! Спиральную пружину можно сжимать рукой, и она не ломается. Такой показатель как эластичность может оказаться критически важным для учебных демо-материалов, особенно для медицинских экспонатов.

[IMG ID=9312 WIDTH=882 HEIGHT=480]

В полный рост преимущества проявились для выполнения пробных работ в области архитектурного макетирования. Мы сделали макет газовой станции для наших партнеров компании CSD и небольшой парк автомобилей для макетной мастерской «Много макетов». Великолепная проработка мелких деталей на интерьере газовой станции просто впечатляет – диаметр вентилей составляет около 2-х миллиметров, а боковые зеркала автомобильчиков тоньше рублевой монетки. Кстати, тонированные окна мини-джипов выглядят нейтрально черными, несмотря на печать CMY без черного красителя.[IMG ID=9315 WIDTH=797 HEIGHT=207]

Выводы:

1. ProJet 4500 – устройство высокого уровня для профессионального применения, уж точно не для игрушек и фигурок. Полноцветная 3d-печать вышла на совершенно новый уровень по уровню детализации мелких элементов получаемых макетов.

2. Отсутствие постобработки позволит использовать принтер как в архитектурном бюро, так и в учебном заведении без монтажа дополнительной вытяжки и выделенного помещения для обработки моделей циан-акрилатом.

3. Лучше избегать печати темных тонов, особенно больших ровных заливок черным цветом.

4. Для салона услуг по цифровой 3d-печати такой ProJet 4500 – не самый лучший выбор первого и единственного устройства для стартапа. Он хорош вторым или даже третьим после традиционного FDM и гипсового ProJet 660, и применяться должен в тех случаях, когда предыдущие просто не в состоянии выполнить печать такого высокого уровня. Тогда и более высокая цена изделия будет оправдана. Кстати, по нашим расчетам себестоимость по материалам – в районе 15 рублей за куб. см. Не так дешево, но и не смертельно.

Нам пришло время расстаться с полюбившимся нам устройством. Нужно двигаться дальше, изучать и показывать рынку новые разработки. Демонстрационный ProJet 4500 выставлен на продажу. И счастливчику достанется воистину фаворит полноцветной 3d печати со значительной скидкой, не израсходовавший даже стартовый комплект расходных материалов.