Как сделать печать из полимера. Штампы в каждый дом! Фотополимер для изготовления штампов. Для решения каких задач подходят фотополимеры

Фотополимерная технология - это особый способ производства печатей, в основе которого используется свойство фотополимера отвердевать слоями под непосредственным воздействием определенного спектра ультрафиолетового света.

Рассмотрим технологию изготовления:

В компьютере при помощи графического редактора изготавливается эскиз печати или штампа.
При помощи лазерного принтера выводится макет необходимого эскиза на матовую пленку.
Полученный негатив обрабатывают затемнителем, для того чтобы придать ему оптической плотности.
Если заказчик хочет сохранить полученный негатив, то негатив необходимо поместить в защитно-разделительную пленку, если в последующем негатив не понадобиться, то его просто утилизируют.
Для того чтобы предотвратить разливание полимера за пределы негатива, по всему его периметру на расстоянии 5 мм от края наклеивается клейкая лента.
В полученную "форму" наливают полимер в жидком состоянии и накрывают все это пленкой. Полученная составляющая помещается в копировальную кассету (представляет собой два полированных стекла с пластиковым ограничителями по уголкам), зажимается стеклами и размещается в экспонирующей камере читающей стороной вверх, то есть негатив располагается внизу, прозрачная пленка сверху. Выставляются необходимые параметры камеры, зависящие от различных факторов:

Расстояние между источником ультрафиолетового излучения и кассетой. Самым оптимальным считается расстояние 10-15 см, так как при меньшем может произойти неравномерное отвердевание поверхности кассеты, а при большем увеличивается длительность экспонирования, что приводит к снижению производительности данной установки.
Толщина стекла. Чем больше толщина, тем больше время экспонирования.
Природа используемой фотопленки. Негатив должен быть контрастным.

По завершению засветки первой стороны, кассета переворачивается и засвечивается вторая сторона.
Затем аккуратно разбирается форма, извлекается негатив так, чтобы не оторвать печатающие элементы от их подложки. Незатвердевший полимер следует смыть, используя щетку средней жесткости и теплую мыльную воду.
Хорошо вымытая форма размещается в воде и помещается в камеру для прохождения процесса дубления, который придает печати или штампу более высокую прочность. Эта процедура занимает максимум 10 минут.
Завершающий этап. Вырезается клише из полученной формы, клеиться на оснастку и проверяется качество полученного оттиска.

Форма быстрой связи

Из твердого фотополимера

Также изготавливаются печати и штампы из твердого полимера, технология их изготовления такова:

При помощи графической программы отрисовывается эскиз необходимой печати или штампа.
Полученный эскиз, используя лазерный принтер, наносят на матовую пленку.
Полученный негатив затемняют, для придания оптической плотности.
Полученный негатив обрабатывают небольшим количеством воды, для увеличения соприкасающих свойств и накладывают на заранее подготовленную пластину из твердого полимера так, чтобы металлическая пластина располагалась внизу. Полученная композиция очень плотно зажимается между стеклами и размещается в экспокамере под ультрафиолетовыми лампами негативом вверх. Время засветки в среднем не превышает 3 минут.
Полученное клише промывают в теплой воде с добавлением моющих средств. Высушивают и помещают в экспокамеру ещё на 15 минут для улучшения прочностных свойств. Проделав все эти процедуры, вы получаете готовую печать или штамп.

При фотополимерной технологии изготовления печатей могут возникнуть следующие дефекты:

1. Недостаточная глубина пробельных элементов.

плохая смывка лишнего полимера;
передержали во время экспонирования со стороны подложки.

Можно устранить:

хорошо промыть повторно;
заменить лампы;
уменьшить время экспонирования.

2. Смазываются мелкие элементы, точки и тонкие штрихи. Налипание ненужных элементов к изготовленному негативу.

Причины возникновения данной проблемы:

Недостаточное время экспонирования со стороны подложки или негатива;
исчерпан ресурс ультрафиолетовых ламп;
наличие на негативе грязи или пузырьков с воздухом.

Можно устранить:

увеличить время экспозиции с двух сторон;
заменить лампы;
промыть тщательно негатив или при необходимости изготовить новый.

3. Недостаточная высота рельефа.

Причины возникновения данной проблемы:

Передержали при экспонировании со стороны подложки.

Можно устранить:

Уменьшить время экспонирования со стороны подложки.

Смотрите также

Era-3D – ведущий поставщик 3Д-оборудования на российском целевом рынке. Мы готовы удовлетворить любые потребности заказчика в области 3D-печати фотополимером: от поставки расходных материалов до техподдержки.

3D-печать фотополимерами: принцип действия и область применения

Данная технология подразумевает использование специальных смол, отвердевающих под воздействием ультрафиолета, лазера или светодиодов. Соответственно, различают следующие типы 3D-печати:

.MJM и PolyJet. Полимерный материал подается через множество сопел и твердеет под воздействием ультрафиолетового излучения;

.SLA-печать. Лазерный луч направляется на определенные участки, обеспечивая послойное отвердение фотополимера в соответствии с параметрами заданной модели;

.DLP-печать. Полимеризация материала происходит за счет засвечивания светодиодными проекторами. В отличие от SLA-печати, сразу отвердевает не отдельный слой, а значительно большая область, потому скорость построения заметно возрастает.

3Д-печать фотополимером востребована в различных отраслях:

.в медицине, особенно в стоматологии;

.в ювелирном деле;

.в промышленном производстве: для изготовления мастер-моделей, прототипирования и так далее.

Преимущества и особенности фотополимерной 3D-печати

Не стоит ожидать, что фотополимерная 3D-печать обойдется совсем дешево, поскольку она имеет определенные технические сложности, связанные с необходимостью создания поддержек для нависающих элементов. Но все же остается одной из базовых технологий аддитивного производства, поскольку обеспечивает:

.высокое разрешение печати;

.гладкую и ровную поверхность изделий;

.высокую степень детализации;

.широкие возможности для постобработки.

Ознакомиться с предложением Era-3D и оставить заказ на поставку материалов можно на сайте, по телефону или в нашем демо-зале в Москве.

Фотополимерные материалы используются в 3D-принтерах, работающих по технологиям MJM , SLA и PolyJet . В эту группу объединены вещества, которые послойно отверждаются под действием ультрафиолетового излучения или лазера.

Основные характеристики фотополимерных материалов

Высокая точность и детализация
Гладкие поверхности готовых изделий
Наличие выжигаемых материалов
Относительная хрупкость (за исключением нескольких материалов)
Низкая температура размягчения и деформации у большинства материалов

Для решения каких задач подходят фотополимеры

В зависимости от типа материала, применяемой технологии и оборудования, фотополимерные материалы могут решать широкий круг производственных, творческих и научных задач:

Печать мастер-моделей для литья в силикон
Печать выжигаемых литейных мастер-моделей
Быстрое прототипирование для различных целей
Печать образцов для проверки собираемости
Производство тестовых образцов продукции
Печать пресс-форм для небольших серий

Виды и свойства фотополимерных материалов

Фотополимеры для профессиональных 3D-принтеров

К этой группе относятся вещества, используемые для построения в большинстве 3D-принтеров серии ProJet компании 3D Systems и 3D-принтерах серии Objet компании Stratasys .

Фотополимеры VisiJet серий M3, M5 и FTX - применяются в 3D-принтерах ProJet. Общее количество - около 20. Каждый из материалов обладает одним характерным свойством (например, повышенная прочность, выжигаемость, прозрачность и пр.). Подробнее с характеристиками каждого из материалов этой серии вы можете ознакомиться .
Фотополимеры серий Vera и Tanga - применяются в 3D-принтерах Objet . Каждый материал (также как и в случае с VisiJet) отличается характерными свойствами, прозрачностью или цветом. Подробнее с характеристиками каждого из материалов вы можете ознакомиться .

Фотополимеры для промышленных 3D-принтеров

Материалы серии VisiJet SL - используются в промышленных SLA-машинах ProJet / компании 3D Systems. Включают в себя максимальный выбор физических свойств. Подробнее прочитать о материалах этой серии и их характеристиках вы можете .
Фотополимеры серии Somos - применяются в 3D-принтерах компании Uniontech . Есть водостойкие, термостойкие, высокопрочные, прозрачные и другие материалы.

Из фотополимера осуществляется на 3d принтере ProJet 3500 HD MAX. Технология печати – MJM (Multi-jet Modeling– многоструйное моделирование).

3d принтеры серии ProJet 3500 имеют различные характеристики: размеры камеры построения, толщина слоя, точность и используемый материал. В нашем распоряжении имеется «топовый» 3d принтер этой серии, который позволяет изготавливать детали со слоем всего 16 мкм, а погрешность построения не превышает 25-50 мкм на дюйм геометрии модели.

Сама 3d печать осуществляется путем нанесения расплавленного материала через множество мелких сопел в печатающей голове. Первоначально на платформу наносится материал поддержки, на который уже в дальнейшем наносится непосредственно сам пластик - фотополимер. Процесс отверждения жидкого фотополимера происходит под воздействием ультрафиолета, благодаря чему конечное изделие приобретает требуемые механические свойства: прочность, упругость и т.д.

После изготовления прототипа на 3d принтере ProJet 3500 HD MAX готовые изделия помещают в термошкаф для выплавления материала поддержки. К сожалению, из прототипов сложной формы выплавить весь материал поддержки не удаётся, и именно для этого наша компания приобрела специальную ультразвуковую ванну для возможности изготавливать даже самые сложные изделия.
Испробовав различные возможные варианты материала мы остановили свой выбор на материале Crystal, который наиболее отвечает всем требованиям для изготовления прототипов как для тестирования, так и для последующего снятия силиконовых форм, с помощью которых мы можем изготовить небольшую серию продукции из различных полиуретанов.

Технология MJM не подходит для штучного производства работоспособных деталей.

Для изготовления работоспособного прототипа испытывающего нагрузки мы рекомендуем Вам обратить внимание на технологию SLS.

Стадии 3d печати из фотополимера:

Загрузка 3d модели на ПК, соединенный с 3d принтером

На этой стадии 3d модель в формате stl загружается в специальную программу для 3d принтера

Подготовка оборудования к процессу печати

Проверяется наличие основного материала, а так же материала поддержки; подставка очищается от остатков поддержки после предыдущей печати и устанавливается в принтер

Запуск печати

Непосредственно перед стартом печати принтер прогревает основной материал и материал поддержки, а затем начинает работу

Пост-обработка напечатанных прототипов

На этой стадии прототипы извлекаются из принтера, помещаются в морозильную камеру, а затем в печку, для избавления от материала поддержки, после чего прототипы промываются в специальном растворе для окончательного извлечения материала поддержки.

Уникальность данной технологии 3d печати заключается в том, что она позволяет печатать максимально точные прототипы с максимально качественной поверхностью. Это возможно благодаря тонкому слою печати (16-32 мкм), а так же использованию материала поддержки – воск.

При печати на 3d принтере ProJet 3500 HD MAX доступны 4 режима печати:

HD (High Definition-высокое разрешение), разрешение 375х375х790 dpi (xyz), толщина слоя печати – 32 мкм;
HS (High Speed-высокая скорость печати), разрешение 375х375х790 dpi (xyz), толщина слоя печати – 32 мкм;
UHD (Ultra High Definition-ультравысокое разрешение), разрешение 750х750х890 dpi (xyz), толщина слоя печати – 29 мкм;
XHD (Xtreme High Definition-сверхвысокое разрешение), разрешение 750х750х1600 dpi (xyz), толщина слоя печати – 16 мкм;

1.Cоздать макет печати:

Макет печати отрисовать с нужными данными на компьютере в любой программе и инвертировать в негативное (черно-белое) изображение.
Мы предлагаем для создания макета печати программу CoralDraw и в помощь "новичкам" диск - "Печати и штампы. Защитные элементы" (3000руб.), с большим выбором макетов, шрифтов, шаблонов и изображений.

2.Распечатать макет:

Распечатать на лазерном принтере с разрешением не менее 600 dpi на матовой пленке Kimoto или прозрачной LOMOND (обратите внимание на качество негатива).

3.Обработать тонером негатив:

Негатив обработать тонером, после чего тёмный фон должен потемнеть. Используйте оригинальные картриджи и тонер.

4.Поместить негатив на стекло:

Намочив обратную сторону пленки, негатив поместить лицевой стороной вверх на стекло, предварительно смоченное водой (для лучшего прилипания).

5.Негатив накрыть защитной плёнкой (по желанию) :

Негатив накрыть сверху защитной плёнкой (по желанию). Разглаживающими движениями выгнать остатки воды из под плёнки (для предотвращения образования пузырьков воздуха и лучшего контакта).

6.Обклеить бордюрной лентой:

Обклеить по периметру бордюрной лентой, ограничивающей пространство для полимера, при этом в углах оставить разрывы.

7.Залить негатив фотополимером:

Равномерно, не обрывая струю, залить негатив фотополимером и удалить образовавшиеся пузырьки, выдувая воздухом из резиновой груши или острым предметом (скрепкой, зубочисткой, иголкой).

8.Накрыть плёнкой-субстратом:

Накрыть плёнкой-субстратом (На полимер шершавой стороной! Наружу глянцевая!), начиная с середины, как показано на рисунке. Касаемся без надавливания центра полимера пленкой и просто отпускаем края-они сами расправятся и лягут на полимер.

9.Накрыть вторым стеклом:

Накрыть вторым стеклом полученную композицию и зажать по краям зажимами (канцелярские зажимы покупаются отдельно в любой канц.магазине).

10.Поместить в экспонирующую камеру:

Поместить стеклянную кассету в экспонирующую камеру лицевой стороной вверх.

11.Запустить таймер:

На цифровом таймере установить время экспонирования, которое в большей степени зависит от свойств фотополимера. Для полимера марок VX55, ROEHM со стороны прозрачной плёнки (первое время) оно равно примерно 20 -30 сек. Запустить таймер нажатием кнопки CD. При этом таймер начнёт обратный отсчёт времени, а внутри появится голубое свечение от ламп.

12.На таймере установить время экспонирования:

После того, как таймер отсчитает время, и лампы погаснут, перевернуть кассету матовой плёнкой (негативом) вверх и снова запустить процесс экспонирования (ИЗМЕНИВ ВРЕМЯ). Для полимера марок VX55, ROEHM время экспонирования на обратной стороне (второе время) составляет 1 мин. Более точное время определяется опытным путём изменяя время обоих засветок.Смотрите брошюру « Технологический регламент». По окончании достать кассету из камеры.

13.Разделив стекла отделить негатив:

Осторожно разделив стекла, отделить от фотополимера только негатив и защитную тонкую плёнку. Субстрат (прозрачный) от печати не отделять. После снятия затвердевшего полимера со стекол, часть его остается жидким, поэтому затем его нужно промыть.
ВНИМАНИЕ!
Очень часто начинающие изготовители нарушают технологию изготовления, а именно в составе печати обязательно должна быть жёсткая основа печати - субстрат! Это пленка имеет две стороны одна из которых шершавая сторона накладывается на фотополимер, а гладкая - служит в дальнейшем для приклеивания на скотч (на оснастку, на корпус). Её не надо отделять от фотополимера после процесса изготовления!
Для примера: если приводить сравнение - представьте человека, у которого нет костного скелета, так и печать без субстрата.

14.Промыть клише:

Для очистки от не затвердевшего полимера, клише хорошо промыть с помощью щетки и моющего обезжиривающего средства типа Fairy, Золушка под тёплой (не горячей) проточной водой.

15.Клише поместить в воду:

Клише поместить в ванночку с водой в экспонирующую камеру на 7-10 минут для затвердения.

16.Срезать лишний полимер:

Вырезать клише, срезать весь лишний полимер. Срезать аккуратно не задевая бортики, иначе печать будет забракована. К этому этапу надо отнестись очень внимательно, чтобы не пришлось повторить всё с начала.

17.Клише наклеить на оснастку:

Готовое клише наклеить на оснастку.

В нашем магазине посетите раздел где можно приобрести расходные материалы.