Мно­гие юве­ли­ры успе­ш­но при­ме­ня­ют в сво­ей ра­бо­те про­гра­м­м­но-у­прав­ля­е­мые фре­зер­ные стан­ки, ко­то­рые вы­та­чи­ва­ют вос­ко­в­ки для ли­тья, а не­ко­то­рые ап­па­ра­ты — и сра­зу ме­тал­ли­че­ские де­та­ли. В этой ста­тье мы рас­смо­т­рим 3D-­пе­чать как аль­тер­на­ти­ву и до­пол­не­ние к это­му про­цес­су.

Ско­ро­сть­

При со­з­да­нии де­та­ли в еди­ни­ч­ном эк­зе­м­п­ля­ре, ЧПУ-­фре­зер вы­и­г­ры­ва­ет в ско­ро­сти — фре­за стан­ка дви­жет­ся со ско­ро­стью до 2000-5000 мм/­мин и там, где фре­зер упра­ви­т­ся за 15 ми­нут, при­н­тер мо­жет пе­ча­тать де­таль до по­лу­то­ра ча­сов, ино­г­да да­же боль­ше.

Это спра­вед­ли­во, прав­да, лишь для про­стых и гла­д­ких из­де­лий, ти­па об­ру­чаль­но­го коль­ца про­стой фор­мы и без ри­сун­ка, ко­то­рые не тре­бу­ют вы­со­ко­го ка­че­ства по­верх­но­сти, т.к. их ле­г­ко быст­ро за­по­ли­ро­вать. Сло­ж­ные из­де­лия фре­зер вы­та­чи­ва­ет так же не­с­пе­ш­но, как их пе­ча­та­ет 3D-­при­н­тер, а за­ча­стую и доль­ше — вре­мя об­ра­бо­т­ки мо­жет до­хо­дить до ше­сти ча­сов.

Фо­то @FormlabsJp

При со­з­да­нии сра­зу се­рии из­де­лий си­ту­а­ция кар­ди­наль­но ме­ня­ет­ся — за один про­ход при­н­тер спо­со­бен рас­пе­ча­тать пол­ную плат­фор­му вос­ко­вок — это пло­ща­д­ка (на при­ме­ре при­н­те­ра Form 2) 145х145 мм, и их там по­ме­ща­ет­ся, в за­ви­си­мо­сти от раз­ме­ра мо­де­лей, до 35 штук. При ско­ро­сти пе­ча­ти 10-30 мм/­час (а пе­ча­та­ет он сло­я­ми, сра­зу по всей пло­ща­ди плат­фор­мы), это да­ет за­мет­ное пре­и­му­ще­ство пе­ред фре­зе­ром, ко­то­рый еди­но­вре­мен­но вы­ре­за­ет лишь од­ну мо­дель — это ли­бо од­на сло­ж­ная де­таль, ли­бо не­сколь­ко про­стых, плос­ких, из од­ной ци­лин­д­ри­че­ской вос­ко­вой за­го­то­в­ки.

Кро­ме то­го, 3D-­при­н­тер мо­жет пе­ча­тать сра­зу ел­ку мо­де­лей для от­лив­ки, без не­об­хо­ди­мо­сти со­би­рать ее из от­дель­ных за­го­то­вок. Это то­же эко­но­мит вре­мя.

Фо­то @3d_cast

Точ­ность и ка­че­ство

Точ­ность по­зи­ци­о­ни­ро­ва­ния фре­зы в ЧПУ-а­п­па­ра­тах до­сти­га­ет 0,001 мм, что вы­ше чем у 3D-­при­н­те­ра. Ка­че­ство об­ра­бо­т­ки по­верх­но­сти фре­зе­ром за­ви­сит еще и от раз­ме­ра са­мой фре­зы, а ра­ди­ус вер­ши­ны фре­зы — не ме­нее 0,05 мм, но дви­же­ние фре­зы за­да­ет­ся про­гра­м­м­но, обы­ч­но это шаг в треть или по­ло­ви­ну фре­зы, со­о­т­вет­ствен­но — все пе­ре­хо­ды сгла­жи­ва­ют­ся.

Фо­то @freemanwax

Тол­щи­на слоя при пе­ча­ти на Form 2, са­мом по­пу­ляр­ном но да­ле­ко не са­мом точ­ном при­н­те­ре, а зна­чит и вер­ти­каль­ная точ­но­сть, со­став­ля­ет 0,025 мм, что в два ра­за мень­ше ди­а­мет­ра острия лю­бой фре­зы. Ди­а­метр его лу­ча со­став­ля­ет 0,14 мм, что умень­ша­ет раз­ре­ше­ние, но поз­во­ля­ет та­к­же по­лу­чать бо­лее гла­д­кую по­верх­но­сть.

Фо­то @landofnaud

В це­лом, ка­че­ство по­лу­ча­е­мых из­де­лий на фо­то­по­ли­мер­ном при­н­те­ре и то­по­вых фре­зер­ных стан­ках со­по­ста­ви­мое. В не­ко­то­рых слу­ча­ях, на про­стых фор­мах, ка­че­ство фре­зе­ро­ван­ной де­та­ли бу­дет вы­ше. Со сло­ж­но­стью форм ис­то­рия дру­гая — 3D-­при­н­тер спо­со­бен на­пе­ча­тать та­кое, что ни один фре­зер ни­ко­г­да не вы­ре­жет, в си­лу кон­струк­тив­ных огра­ни­че­ний.

Эко­но­ми­ч­но­сть­

Фо­то­по­ли­ме­ры, ко­то­ры­ми пе­ча­та­ют сте­рео­ли­то­гра­фи­че­ские при­н­те­ры, сто­ят до­ро­же обы­ч­но­го юве­ли­р­но­го вос­ка. Кру­п­ные кус­ки вос­ка по­с­ле фре­зе­ра мо­ж­но пе­ре­пла­вить в но­вые за­го­то­в­ки, хо­тя это то­же вре­мя и ли­ш­ние дей­ствия, но и эко­но­мия. Фре­зе­ро­ван­ный воск вы­хо­дит де­шев­ле, в пе­ре­с­че­те на сто­и­мость ка­ж­до­го еди­ни­ч­но­го из­де­лия ана­ло­ги­ч­но­го объ­е­ма.

Воск — не един­ствен­ный рас­ход­ный ма­те­ри­ал в ра­бо­те фре­зе­ра, фре­зы то­же по­сте­пе­н­но ста­чи­ва­ют­ся и тре­бу­ют за­ме­ны, их хва­та­ет на 1-2 ме­ся­ца ин­тен­сив­ной ра­бо­ты, но это не силь­но со­кра­ща­ет раз­рыв.

Ра­бо­та фре­зе­ра, в пе­ре­с­че­те на се­бе­сто­и­мость из­го­то­в­лен­ных из­де­лий, об­хо­ди­т­ся де­шев­ле.

Фо­то @3DHub.gr

Удоб­ство и воз­мо­ж­но­сти

С­пе­ци­фи­ка фре­зе­ро­в­ки та­ко­ва, что да­же на пя­тио­се­вом стан­ке фре­за спо­соб­на до­стать да­ле­ко не вез­де. Это вы­ну­ж­да­ет юве­ли­ров со­з­да­вать со­став­ные мо­де­ли из не­сколь­ких ча­стей, ко­то­рые за­тем на­до спа­и­вать, а то и пред­ва­ри­тель­но до­ра­ба­ты­вать вруч­ную. 3D-­при­н­тер же спо­со­бен рас­пе­ча­тать мо­дель сколь угод­но сло­ж­ной фор­мы, вклю­чая внут­рен­ние по­ло­сти и сло­ж­ные со­чле­не­ния, за один про­ход.

Про­дол­же­ние сле­ду­ет...