Фото: BLB Industries. 3D-принтер для печати готовых окон

В мире наблюдается бурный рост аддитивного производства. По мере усовершенствования промышленных 3D-принтеров, технология печати «заходит» на рынки и в более широкий круг отраслей. Индустрия производства светопрозрачных конструкций –не исключение.

Сегодня кто-то печатает лишь небольшие детали – фурнитуру или элементы узлов примыкания, но есть в этом «кейсе» и готовые окна. Какие возможности применения 3D-печати в оконной отрасли уже используются в мире и почему, рассказываем на примерах в обзоре tybet.ru.

3D-печать для новых моделей оконных и дверных рам типовых размеров

Тот факт, что 3D-печать используется для строительства зданий и сооружений уже никого не удивляет. В большинстве случаев это делается путем экструзии бетона, почвы, органических смесей, где слой за слоем выращивается заданный объект. Независимо от используемого материала, конечный продукт – это всего лишь оболочка – стены, напечатанные на 3D-принтере, с пустующими проёмами. Их заполнение требует другой более сложной версии моделирования, позволяющей печатать такие функциональные продукты, как окна и двери.

Одной из первых технологию массовой печати готовых окон и дверей типовых размеров применила шведская компания NorDan. Специальный промышленный 3D-принтер, купленный компанией в 2017 году, имеет рабочую площадь 2500 х 1500 х 1500 мм или 5,625 кубических метров. В компании считают данную конфигурацию оптимальной для массовой печати типовых дверей и окон размерами до 1,5 м и 2,5 м в ширину и высоту. Также производителем предусмотрено, что более объёмные светопрозрачные конструкции могут быть изготовлены из отдельных элементов, а затем собраны воедино.

В компании говорят, что уникальной особенностью оборудования являются экструдеры для гранулятов, которые позволяют применять любые полимеры и биокомпозиты, существующие на рынке. Наличие двух экструдеров с разными диаметрами сопла позволяет использовать сразу несколько материалов в рамках одного и того же печатного процесса. Скорость экструзии достигает 14 кг/час.

Устройство оснащено специальным столом, упрощающим процесс печати. Его поверхность разработана с таким расчётом, чтобы любой материал, из которого производитель планирует печатать окна, обеспечивал бы отличную адгезию.

Основным достоинством 3D-принтера в компании называют его способность обрабатывать широкий спектр материалов. Это представляет особый интерес для производителей, ориентированных на использование натурального неископаемого сырья, например, полимеров из побочных продуктов сельского хозяйства, смешанных с древесиной и пробкой. Производитель окон считает, что такая машина дает неограниченные возможности для создания новых моделей оконных и дверных рам. Первые напечатанные окна NorDan появились в продаже в 2019 году.

Рекомендуем прочесть: «Напечатанные» окна на 3D-принтере становятся реальностью

Возможнось изготовления персонализированных и небольших серий конструктивных элементов СПК

Польский производитель алюминиевых систем MORAD использует 3D-принтер для создания отдельной линейки «быстрых» продуктов.

Работа основана на технологии SLS (Selective Laser Sintering), заключающейся в селективном спекании слоев порошка с использованием лазерного луча. Система позволяет изготавливать инкрементные детали из полиамидного порошка PA12 и гибкого материала TPE с последующей обработкой.

Фото: MORAD. Напечатанные элементы для алюминиевых конструкций

В компании говорят, что технология позволяет разрабатывать прототип и внедрять его в производство гораздо дешевле и быстрее по сравнению с традиционными методами. Наличие собственного устройства даёт производителю независимость от внешних поставщиков и позволяет работать с клиентами, без привязки к ситуации на рынке.

Компания подчеркивает, что принтер также используется для производства моделей небольших серий. Преимуществом является возможность адаптировать продукт под индивидуальные требования заказчика. Использование 3D-принтеров при производстве моделей коротких серий позволяет изготавливать уникальные детали, адаптированные к конкретным потребностям заказчика, такие как: оконные или балюстрадные заглушки, а также другие нестандартные и нешаблонные элементы конструкции.

Среди преимуществ метода и изделий, изготовленных по технологии SLS, компания называет:

• ● возможность печати непосредственно из данных программы CAD;

• ● высокую прочность изготавливаемых элементов;

• ● высокую точность при повторяемости печатных элементов;

• ● возможность изготовления персонализированных элементов для нужд клиента;

• ● возможность создавать прототипы без дорогостоящих инвестиций.

Детали, произведенные с использованием 3D-принтера, на предприятии находят применение в различных продуктах, в том числе в системах для фасадов и балконов, оконных и дверных блоков из алюминия.

Рекомендуем прочесть: Итальянцы освоили 3D-печать домов из обычной земли

Свобода 3D-проектирования фасадных узлов

Одним из важнейших технологических скачков последних лет стала интеграция технологии 3D-печати в производство фасадных узлов.

Фото: Li3Designers. Фасадные узлы, напечатанные на 3D принтере

Как утверждает один из разработчиков такого решения – немецкая компания Li3Designers, ключевым преимуществом печатных фасадных узлов является гибкость: их можно адаптировать практически к любому существующему профилю. Также, благодаря специальному программному обеспечению, проектировщик может разбить конструкцию на производственные элементы, такие как профили, стеклопакеты, крепежи и др., и получить полную информацию по каждому элементу, необходимую как для печати, так и для последующего монтажа.

Рекомендуем прочесть: Города будущего будут печатать с использованием переработанного оконного стекла

3D-принтеру под силу создавать элементы сложной геометрии и уменьшать вес изделий

Технологии аддитивного производства осваиваются и на заводах французского производителя приточных клапанов Aereco.

Компания применяет относительно новую технологию 3D-печати продукции – Multi Jet Fusion (MJF). По отзывам в СМИ, технология обеспечивает свободу проектирования, высокую скорость и низкую стоимость производства «печатной» продукции. Принтер компании позволяет создавать сложные геометрии, печатать более легкие детали, чем из алюминия или стали, сохраняя при этом все механические свойства. Благодаря использованию MJF, в компании отмечают возможность создавать прототипы без дорогостоящих инвестиций в металлические формы (необходимые для литья под давлением), которые она использовала в производстве до этого.

Изначально ноу-хау применялось Aereco на отдельных заводах, теперь принтер есть во всех бюро, где разрабатывается продукция компании. В настоящее время по технологии MJF изготавливается около 150 различных элементов.

По данным Aereco, стоимость производства инструментов и оснастки также значительно снизилась. В традиционном методе стоимость изделий составляет 3 000 евро, при использовании 3D-принтера это всего лишь 300 евро, что говорит про десятикратный экономический эффект.

Рекомендуем прочесть: На 3D-принтере научились печатать стекло

Деревянные профили без масштабных вырубок леса

По мнению рынка, древесные волокна – один из самых неочевидных материалов для промышленной 3D-печати. Многие производители брались за производство волокон с добавлением древесины, но аддитивная технология достаточно долго не могла заменить исходный природный материал. Однако эксперимент всё же удался. Американская компания FORUST нашла способ адаптировать 3D-принтер и технологию работы с материалами.

Фото: Desktop Metal. Напечатанный на 3D-принтере «лес»

В разработанной методике компания применила технологию избирательного склеивания опилок распылением. Эта технология позволила получить гладкую поверхность изделий без видимых слоев (подвид технологии FDM). В процессе применили широкий спектр материалов – от керамики до резины, и даже песка. Отдельная «деревянная» линейка 3D-элементов разработана на основе сельскохозяйственных и переработанных бытовых отходов, в том числе древесного волокна.

3D-печать позволила компании успешно воссоздать характерный для дерева рисунок – характерные трещины, кольца и др. Деревянный брус, изготовленный по аддитивной технологии, может применяться в качестве строительного материала, как отдельной единицей, так и частью конструкции. Отраслевой пример – оконные рамы, подоконники, откосы.

Рекомендуем прочесть: Напечатанные на 3D принтере окна уже в продаже

Продолжение статьи об аддитивных производствах в России – читайте в ближайшее время.

Материал подготовлен редакцией tybet.ru.

Размещение и использование (полностью или частично) данного материала допускается только при наличии активной ссылки на tybet.ru