Вы случайно не PHP Middle?

Epit 5.1: как мы научили 3D-принтеры печатать сложные детали экономнее и в два раза быстрее

Стартап из Набережных Челнов создал новое поколение 3D-принтеров: оно позволяет компаниям повысить эффективность использования аддитивных технологий в производстве, НИОКР и промышленном дизайне.

В закладки
Слушать

В чем идея

Самые популярные FDM 3D-принтеры, печатая детали, наносят вещество слой за слоем. При этом в 70% случаев при печати возникают «навесные» элементы — фрагменты, которые не имеют под собой опоры и нависают над рабочим столом, как козырьки. Чтобы фиксировать такие детали, приходится печатать специальные поддерживающие конструкции (на них может уходить до 50% материала).

К тому же после печати эти опоры необходимо удалять: такая обработка нередко занимает много времени и не всегда безопасна — деталь может сломаться в руках из-за недостаточной прочности, и тогда придется все переделывать заново. А некоторые конструкции произвести таким методом просто невозможно: подпорки заполнят почти все пространство детали.

Решение, которое позволяет избежать этой проблемы, я подсмотрел в сфере металлообработки — там уже давно используются пятиосевые фрезерные станки. Идея в том, чтобы оснастить 3D-принтер поворотно-наклонным столом: с его помощью тело модели при печати всегда позиционируется так, чтобы каждый последующий слой строился с опорой на уже напечатанные элементы модели.

Пятиосевой 3D-принтер

Зачем нужен пятиосевой 3D-принтер и кто наши клиенты

Пятиосевой 3D-принтер позволяет печатать сложные детали быстро, не тратя материал на создание поддерживающих конструкций и экономя время на постобработку. По сути мы позволяем сократить расходы и увеличить производительность: по нашим оценкам одна машина способна заменить два 3D-принтера прошлого поколения.

Пятиосевой принтер дает возможность печатать детали со сложной геометрией — например, действующие макеты трубопроводов, которые необходимы компаниям на этапе конструирования. Напечатать такое на обычном 3D-принтере не получится, а создание обычными методами займет много времени и сил. К тому же изделия, напечатанные на пятиосевом принтере, гораздо прочнее обычных. При печати новые слои вещества не просто наслаиваются друг на друга, а печатаются «внахлест» под разными углами — сломать такие детали гораздо сложнее.

Конечно, далеко не всем нужно печатать сложные и прочные изделия: потенциальные покупатели пятиосевого 3D принтера Epit 5.1 — это компании, оказывающие услуги 3D-печати, студии промышленного дизайна и конструкторские отделы производственных предприятий. То есть наша машина нужна именно для промышленного применения.

Как мы занялись этой темой

Семь лет назад я работал на предприятии, которое занималось производством пластиковых автокомпонентов, отвечал за маркетинг и создание новых бизнес-направлений.

Тогда для одного из проектов потребовалось изготовить прототип новой детали: делать это традиционными методами было дорого и долго (пришлось бы создавать литейную форму), поэтому я решил обратиться к фирме, которая занималась 3D-печатью. В то время это направление было на хайпе, и все рассуждали о том, что скоро 3D-принтеры будут на каждой кухне и в каждом гараже.

Но действительность оказалась совершенно обескураживающей. Со своей задачей мы обратились в несколько компаний, которые занимались 3D-печатью в Набережных Челнах, но никто не смог сделать деталь по нашему запросу: она оказалась слишком сложной.

Поскольку по образованию я конструктор, то начал сам продумывать и искать варианты решения проблемы — и не нашел на рынке ничего похожего.

Создать команду оказалось сложнее, чем найти финансирование. Изначально я фокусировался на «железной» составляющей проекта и не задумывался о программном обеспечении, которое необходимо для эффективной работы 3D-принтера, поэтому стал искать разработчиков.

Знакомый эксперт тогда сказал мне: «Тебе нужны люди, которые, как и ты, не понимают, во что ввязываются» — потому что разработка ПО для такого принтера оказалась довольно специфической и долгой задачей.

Я стал обращаться в университеты Татарстана и соседних регионов — искать студентов, готовых взяться за нетривиальную задачу. Но откликнувшиеся студенты не смогли продвинуться в решении, и в итоге я нашел в Иннополисе Михаила Иванова, который стал разработчиком и моим партнёром в стартапе.

Второй человек, который нужен был в наш бизнес — тот, кто разбирается в электронике, специалист в области цифрового программного управления. В отличие от программиста, такой специалист не может работать удаленно, поэтому я искал человека именно в Набережных Челнах.

Потратив немало сил и нервов, я нашел всего двоих, обладающих необходимым уровнем знаний и способных реализовать мои задумки, и к счастью один из них, Павел Кожевников, и взялся за проект.

Получение финансирования, поиск команды и работа над принтером шли постепенно — и в апреле этого года мы создали MVP.

Чем мы занимаемся сейчас

Весной 2020 года мы прошли в акселератор Pulsar Venture Capital и теперь работаем над проектом вместе с экспертами компании. Акселерация заставила бежать быстрее, тратить на проект еще больше времени, постоянно что-то дорабатывать.

С другой стороны, из-за карантина мы работаем удаленно, и для меня это оказалось даже удобнее — я остался в привычной атмосфере с возможностью работать над продуктом.

Сейчас у нас есть готовый продукт, первые предзаказы на него, и понимание того, как мы будем выводить его на рынок, как позиционировать. К тому же за время акселерации мы расширили горизонты мышления и теперь смотрим не только на Россию, но и на глобальный рынок — это перестало казаться невыполнимой задачей.

Мы оценили экономику бизнеса и установили цену на принтер в районе $7000 — это адекватная стоимость принтера с такими широкими возможностями, ведь он позволяет получать опытные образцы изделий быстро и качественно.

Я вижу, как владельцы 3D-принтеров всё чаще задумываются об эффективности использования оборудования и способности выполнять больше задач. В ответ на эти запросы в последние годы число разработок в сфере создания 3D-принтеров нового поколения растет, и это радует — значит, тема действительно востребована и рынок будет активно развиваться.

Например, научное сообщество работает над созданием алгоритмов и принципов обработки моделей. Новое поколение 3D-принтеров делают наши конкуренты из Европы и Азии, но пока они не объявляли о запуске серийного производства.

Поэтому будет здорово, если у нас, у российской компаний, получится стать лидерами рынка в создании 3D-принтеров третьего поколения, способных работать ещё эффективнее и менять отношение к аддитивному производству.

{ "author_name": "Сергей Сарапулов", "author_type": "self", "tags": ["hardware","3d\u043f\u0435\u0447\u0430\u0442\u044c"], "comments": 32, "likes": 16, "favorites": 16, "is_advertisement": false, "subsite_label": "tribuna", "id": 140042, "is_wide": false, "is_ugc": true, "date": "Tue, 07 Jul 2020 11:53:36 +0300", "is_special": false }
Офис
Сколько стоит «безопасный» офис?
Во сколько компании численностью 200 человек обходится выполнение санитарных требований и почему организации не спешат…
Объявление на vc.ru
0
32 комментария
Популярные
По порядку
Написать комментарий...
5

Фото хоть одного напечатанного образца в студию!

Ответить
–1

Александр, как будут образцы, которые не стыдно выставить на суд общественности - сразу скину. А выставлять детали с огрехами и портить репутацию разработки не хочется.

Ответить
3

Боюсь, они никогда не появятся.

Ответить
2

Автору конечно низкий поклон, что реализовал сие решение. Но как 3д печатнику, мне не понятно - в чем сложность отдирать поддержки? В 
Simplify3D очень хорошо они удаляются. Во всяком случае, деталь можно порезать. А если это техническая деталь - не думаю что там имеет место размышление трат на поддержки. Сколько я не печатал коробов, шестеренок, коромысел и т.д. поддержки были не нужны от слова совсем, или они составляли 1-10 процентов веса детали.

А для печати игрушек, 7к баксов жир... Проще ее разрезать и склеить.

Ответить
2

По-моему статья - фейк. Никаких реальных фото и видео не приложено, хотя заявляется что продукт уникален. Особенно интересно как авторы решили задачу удержания модели на столе при его переворотах, и как они умудрились сохранить такие малы габариты по глубине принтера, ведь при повороте стола высокая модель будет биться о стенки. 

Ответить
2

Олег, ни какого фейка. Принтер реально существует и запатентован. Реальных фото нет лишь по тому, что принтер постоянно собирается и разбирается, ведутся работы по его доводке. Поэтому просто не можем выбрать время для профессиональной съемки. Ну а в подтверждение его существования прикладываю фото

Ответить
0

Сергей , вы только послушайте себя. Нет фото, видео. Вы не обувь продаёте и не товары красоты, ваша целевая аудитория, оценит работу вашего принтер, без проф фотографа. Показали бы работу принтера на видео,  с вашего смартфона - было бы достаточно.

Просто что мы имеем в статье?! У нас есть принтер. Но он постоянно разбирается и собирается.

Ответить
0

Для оптимизации габаритов применена конструкция по принципу качелей

Ответить
0

Команда из индийской компании Ethereal Machines разработала новый принтер Halo 5D, который расширяет границы 3д печати. Устройство уже получило награду «Лучшей инновации» на выставке CES 2018, которая проходит в Лас-Вегасе.
____________________________________________________________
5AxisMaker система предполагает использование нескольких головок инструмента, в том числе для 3D - печати. Проект был впервые запущен на Kickstarter в 2014 году и обещал широкий спектр функций, включая фрезерный станок с ЧПУ, кусачки, водоструйный и даже сенсорный зонд.
На момент написания, британская компания предлагает четыре разные модели, которые различаются в основном по размеру области построения. Все модели оснащены фрезерным шпинделем с ЧПУ со скоростью вращения 15 000 об / мин и экструдерной головкой для 3D-печати с насадкой 0,6 мм. 5AxisMaker не имеет подогреваемой платформы.
_______________
Подробнее по теме: https://getfab.ru/post/47935/

Ответить
0

Артем, добрый день! Конечно, наша машина не для игрушек. Это серьезное оборудование, призванное помочь промышленным предприятиям решить свои задачи в сфере прототипирования и мелкосерийного производства. Среди наших потенциальных потребителей есть предприятия, у которых поддержки применяются а каждой печатаемой детали, а вес их достигает веса самой детали. К тому же, сокращение поддержек это только одна из граней вопроса. Особая ценность данного принтера в расширении возможностей печати и увеличение прочности изделий за счет перекрестных слоев

Ответить
2

Решение интересное, но...

Проблемы с положением сопла и ровностью стола? теперь у вас подвижный 3х осевой стол и отхватить вы сможете в 2^3 раз больше проблем...

для поворота детали надо хорошую адгезию, данное решение только для пла, петж + еще какого нить пластика?

Вообще проблема нависаний решается двух сопельной печатью и поддержками из растворимого или слабо адгезивного(хипс) пластика - поддержки получаются почти не дают вкладов в саму деталь. 

Можете привести пример вашей модели или части её(которая и мешала этому делу) которую не удалось напечатать?

Ответить
1

про деталь - я серьезно, можете показать скрин проблемной области... или описание какое-то или набросок.

Просто интересно что может решить поворотный стол и не решить поддержка/слабое изменение модели(добавление тонкой стенки-поддержки внутри детали итп)

Ответить
0

Поддерживаю. Есть куча проблемных пластиков, в том числе инженерные. Для каких производств можно использовать пла и петГ, ума не приложу. Представляю как он печатает нависающие части peek пластиком ))

Ответить
0

Добрый день! Да при постройке, отладке, изменении прошивки задач возникло большое множество. И, как Вы правильно заметили, больше требований к точности позиционирования и ровности стола. Ну пока задачи решаем, переходя от одной к другой, и прогресс хороший.
Что касается той детали, то сейчас картинки уже не найду - давно это было. Для понимания поясню - это было тело вращения в с проточками под уплотнительные кольца. Вот в этих проточках проблемы и возникали

Ответить
0

Ну пока задачи решаем, переходя от одной к другой, и прогресс хороший.

будет хорошо если так.

Для понимания поясню - это было тело вращения в с проточками под уплотнительные кольца. Вот в этих проточках проблемы и возникали

тем более не понимаю проблему. Из проблемного - у меня была проблема что надо было шарнир делать и в полости поддержку, в итоге решил задачу создав тонкий мостик, который просто ломается после печати, а сама часть мостика со временем раскрошилась... Но чтобы совсем не удавалось напечатать это прямо не понимаю...

Ответить
1

Занимаясь масштабированием изделия и рынка для него, обратите внимание на возможность модификации для 3D печати строительных конструкций/готовых зданий.
Принципы те же, а увеличение размера не принципиально усложнит ПО.
Размер рынка и его прибыльности может быть принципиально другим/в разы выше.

Ответить
0

Борис, благодарю за совет. Строительные 3D принтеры - очень интересная и привлекательная сфера. Надеюсь мы и до неё доберёмся

Ответить
0

Сергей, очень здорово, то что вы делаете. Продукт уже существует? Смутило просто, что в статье только рендеры.

Ответить
1

Артем, благодарю за Ваш комментарий. Принтер существует, фото прикладываю. Машина постоянно в работе, поэтому ни как не выделим время на профессиональную фото сессию

Ответить
0

Спасибо

Ответить
0

Могу лишь пожелать успешного развития проекта.
Скажите, почему выбрали кинематику дельты, а не CoreXY, например?

Ответить
1

Александр, благодарю Вас. Дельта позволяет печатной головке близко подойти к наклоненному столу без угрозы столкновения тяг со столом. При кинематике CoreXY потребовалась бы очень длинная печатная головка, что усложняло бы обеспечение точности ее позиционирования, и вызывало бы колебания при сменах направления движение

Ответить
0

Какой слайсер используется для этого принтера? 

Ответить
0

Любой который генерит G код.

Ответить
0

Неужели слайсеры умеют генерить код под поворотный стол? Чет не верится. Есть видео-пруфы? 

Ответить
0

Олег, конечно любой слайсер здесь не подойдет. Мы с нуля разработали собственный слайсер, который способен анализировать модели и генерировать G-код для печати с применением пяти осей

Ответить
0

Что-то я не очень верю что подобная схема даст необходимую жесткость и точность позиционирования сопла и как будет решаться проблема наличия гравитации при печати под углом?

Ответить
0

Это не первая итерация машины, и мы уже серьезно проработали жесткость конструкции и обеспечение точности. В части гравитации не совсем понял Ваш вопрос. Воздействие гравитации на что Вы имеете ввиду?

Ответить
0

Клёво. Дельта принтер с поворотным столом. Жаль стол вокруг оси z не вращается.

Ответить
0

Олег, стол вращается вокруг Z, поэтому и называется поворотно-наклонный

Ответить
0

Мысля опосля. Надо сделать двойную дельту. Верхняя часть управляет головкой как обычно а нижняя часть управляет столом но уже не двух плоскостях а трёх. Но для этого нужна изменяемая длина тяг управления столом. А неее, надо сделать изменяемую длину тяг печатной головки и тогда стол вращать ненадо будет.

Ответить
0

Ну хоть так, может и получится, ветра в спину автору поста
FDM-технология застряла как то на месте за последние лет 5, что удручает и огорчает. Очень хочется уже какой то принтер, который бы не требовал 10 часов на распечатку большой детали, и не застававлял бы постоянно ухухдшать качество, чтобы снизить время печати до каких то разумных значений. Сколько я времени убил на настройку этих гребаных триди принтеров и устранение их глюков, уму не постижимо
Как говорится - технолигия из реди фор дизрапшен, хотя я и не уверен, что пятиосевой принтер - это оно

Ответить

Комментарии