Online kurs: Brza izrada prototipa. Mašinski fakultet Univerziteta u Nišu. Realizacija: Miroslav Trajanović. Kompletan online kurs je objavljen ovde: http://ekursevi.masfak.ni.ac.rs:9000/courses/course-v1:MEF+OKAT+2018-19_S2/course/

1. 3D Štampa
Postupak
Prof. Dr Miroslav Trajanović
Univerzitet u Nišu, Mašinski fakultet u Nišu
Katedra za proizvodno informacione tehnologije
LIPS – Laboratorija za inteligentne proizvodne sisteme

2. Brizganje vezivnog sredstva
Binder jetting

3. 3D štampanje – 3D printing
• Tehnologija 3D štampanja je postupak gradnje
proizvoda u kome se materijal u obliku praha
selektivno vezuje brizganjem vezivnih sredstava
(adheziv, binder)
• Tehnologija trodimenzionalnog štampanja ( engl. 3D
Printing – 3DP) razvijena je na Institutu za
tehnologiju, Masačusets (MIT), a zatim prodata
kompaniji Soligen koja je na osnovu nje na tržište
izbacila uređaj pod nazivom Direct Shell Production
Casting.
• Na osnovu ove patentirane tehnologije, Z Corporation
kompanija je razvila i komercijalizovala 1997. godine
svoj prvi 3D štampač, Z402 sistem.

4. Proces proizvodnje
• Vezivno sredstvo nanosi se na prah kroz glavu za
štampanje pomoću mlaznice koja je slična onima
koje se koriste kod inkdžet štampača, i to samo na
deo površine koji odgovara poprečnom preseku
proizvoda na visini koja se trenutno izrađuje
• Analogno 2D inkdžet štampačima, ovakav sistem
može izrađivati i predmete u boji.
• Umesto jedne glave sa vezivnim sredstvom, moguće
je primeniti četiri glave sa različito obojenim vezivima
(po jedna za cijanoplavu, ljubičastu, žutu i crnu), pa
se, upotrebom praškastog materijala bele boje, dobija
štampa u punom koloru.

5. 3D štapa – princip rada
Skladište
materijala u
obliku praha
Pokretna
platforma

6. 3D printer – princip rada

7. Proces 3D štampanja
Izvor: https://www.youtube.com/watch?v=cbO805-Xvzw

8. Postprocesiranje
• Nakon vađenja proizvoda
iz mašine vrši se
postprocesiranje koje se
sastoji od:
– Čišćenja zaostalog praha
komprimovanim vazduhom
– Infiltracije sredstvima koja
doprinose većoj čvrstoći i
življim bojama
".exnovo - Web Design" by Marco Rettore is
licensed under CC BY-NC 4.0

9. Prednosti
• Velika brzina. Sistemi sa 3DP tehnologijom trenutno
su najbrže RP mašine. Predmeti veličine fudbalske
lopte mogu se izraditi za dva sata.
• Svestranost. Koristi se u svim granama industrije i
obrazovanju. Svaki segment procesa razvoja
proizvoda može biti pokriven ovakvim prototipovima,
od revizije dizajna, do umerenog funkcionalnog
testiranja. Delovi se mogu infiltrirati različitim
sredstvima, što uz širok izbor osnovnih materijala
daje razne mogućnosti za primenu.
• Nema potrebe za nosećom strukturom

10. Prednosti
• Jednostavnost upotrebe. Ovi sistemi su pogodni za
upotrebu u kancelarijama, a jednostavnost upotrebe
znači da nije potrebno tehničko lice za izradu dela.
• Nema otpadnog materijala. Neiskorišćeni prah
može se upotrebiti u sledećoj izradi. Samo se
vezivno sredstvo ne može ponovo koristiti.
• Pun kolor. Moguća je upotreba boja za izradu
delova, što je jedinstvena karakteristika ove
tehnologije. Bojenjem je moguće vizuelizovati polja
veličina unutar predmeta, što je vrlo korisno u metodi
konačnih elemenata.

11. Nedostaci
• Ograničena funkcionalnost delova. U odnosu na
SLS, delovi izrađeni ovim sistemima znatno su slabiji,
što ograničava upotrebu u funkcionalnim
ispitivanjima.
• Ograničen izbor materijala. Proizvođači obično
insistiraju da se koriste samo njihovi materijali
• Slab kvalitet površine. Delovi izrađenim 3D
štampom imaju relativno grubu površinu, pa je često
potreban neki vid postprocesiranja.

12. Primena
• Koncepcijski modeli. Delovi se mogu bojiti,
galvanizirati, učiniti savitljivim, ne bi li se bolje
dočarala predstava stvarnog proizvoda.
• Funkcionalni modeli i prototipovi. Delovi ojačani
epoksi infiltrantom mogu se ugraditi i eksploatisati u
sklopovima.
• Modeli za vizuelizaciju prostornih podataka. Veliki
modeli za vizuelizaciju GIS podataka, kao i za MKE

13. Primena
• Šabloni za livenje. Šabloni se proizvode od praha
na bazi skroba, zatim se postupkom preciznog livenja
lije metal po želji. Takođe, mogu se izrađivati od istog
materijala i originali za livenje sa topljivim modelom.
• Direktno livenje obojenih metala. Upotrebom ZCast
tehnologije i materijala, moguća je izrada
najkompleksnijih kalupa i jezgara, u koje se direktno
liju obojeni metali.

14. Primena
• Izrada kalupa za RTV formiranje. Materijali koji
imaju osobinu vulkanizacije na sobnoj temperaturi
(engl. Room Temperature Vulcanization – RTV) se
koriste za izlivanje plastičnih materijala u silikonskim
kalupima, koji se formiraju na osnovu dela izrađenog
na 3D štampaču.
• Ovo je vrlo isplativ način da se dobiju manje serije
prototipova, kada je izrada kalupa za injekciono
livenje skupa i spora.
• Ako se u silikonske kalupe lije poliuretan,
karakteristike izlivenih prototipova su vrlo bliske
pravom proizvodu.

15. Primeri proizvoda izrađenih 3D štampom
Izvor: https://www.youtube.com/watch?v=M1VSXjGcqrc&t=73s
All printed using a zcorporations's (now 3dsystems) Zprint 450

16. Hvala na pažnji