3D-печать в малом бизнесе

3D-печать

в малом бизнесе

Примеры практического применения

3D-печати

Горьков Дмитрий

2015 год

Об авторе

Меня зовут Дмитрий Горьков и я расскажу немного о

себе. C 2013 года активно работаю в сфере 3D-печати.

Изначально начинал заниматься только 3D-печатью на заказ.

В итоге выстроил систему, как начать это дело с нуля.

В настоящий момент занимаюсь разработкой и

ведением различных программ обучения, как работе на 3D-

принтера, так и построению своего бизнеса в данной сфере.

Со списком обучающих программ вы можете

ознакомится в приложении к данной книги.

Сотрудничаю с большим количеством производителей

и продавцов техники и расходных материалов и могу из

первых рук узнать и донести до вас всю информацию.

Публикую статьи в журнале для профессионалов

издательской деятельности Publish.

Выступал в качестве приглашенного эксперта на

конференции 3D Print Expo 2015 в Москве.

Все методики печати и работы на 3D-принтерах

это мой личный опыт, пропущенный через себя, мои

грабли, мои открытия. В данной книге я еще больше

переосмыслил некоторые моменты, чтобы более

доступно и с большим конечным результатом передать

свои знания. Это не пересказ чужих статей из

интернета, и вы понимаете ценность и уникальность в

нашей стране подобных знаний и навыков.

Введение

Вы уже наверное слышали, что 3D-печать это

технология нового тысячелетия и сулит огромные выгоды

тому, кто ее будет использовать?

Так ли это?

В каких областях ее использование оправдано, а где

нет? Правда ли, то, что эта технология может заменить

классические технологии изготовления?

Ответы на эти и другие вопросы вы узнаете в этой

книге.

Чтобы не быть голословным, я приведу вам примеры

практического использования в работе многих малых

бизнесов.

Мне бы очень хотелось, чтобы 3D-печать в России

развивалась стремительно. Я верю в то, что благодаря

нам с вами, это произойдет быстрее и качественнее.

Возможности и ниши применения 3D-печати

Все больше поступает информации о внедрении 3D-

печати во все сферы нашей жизни.

Так ли все просто и легко?

Как мы можем применить 3D-печать в реальности?

Начнем с того, что это технология не волшебная

палочка от всех проблем.

Нет, это УНИВЕРСАЛЬНЫЙ инструмент.

В

первую

очередь

для

изготовления

нестандартных/мелкосерийных

изделий

из

пластика/смолы/гипса и тд. Сама по себе технология

интересна не очень большой группе людей, здесь

присутствующих.

Остальных людей интересует решение своих проблем.

Сможем ли мы решить их проблемы с помощью 3D-печати?

Многие да!

Все что дальше мы будем рассказывать, будет

относится к использованию принтера, печатающего по FDM-

технологии. Технология послойного наплавления пластика.

Это самый универсальный и бюджетный вариант для

начала бизнеса. Главное прийти к пониманию, что 3D-

принтер это универсальный станок по изготовлению

небольших нестандартных деталей из пластика.

И от этого надо «плясать».

Самые основные сферы применения в которых в основном

используется 3D-печать :

Макетирование архитектурных, инженерных проектов.

Дизайн.

Изготовление различных художественных творений

Украшение, бижутерия.

Если вы занимаетесь одним из данных направлений,

вам еще вчера нужно было приобрести принтер и вывести

свою работу на новый уровень.

Кроме клиентов из вышеуказанных сфер, есть еще

много ниш по применению 3D-печати.

В странах СНГ сложилась уникальная ситуация из-за

которой применение 3D-печати может быть использовано во

многих сферах.

Какие же это факторы?

1. Курс местных валют к мировым в результате чего

цена принтера, позиционирует его как оборудование,

а не игрушку для печати гномиков.

2. Тот же курс валют делает, то, что многие пластиковые

вещи/детали автомашин/оборудования из-за рубежа

имеют довольно высокую стоимость, что позволяет

гораздо более дорогой технологии 3D-печати

конкурировать с деталями изготовленными литьем.

3. Разрушенные или построенные неэффективно

экономические связи предприятий бывшего СССР

привели к тому, что есть спрос на изготовление

пластиковых деталей. Изготовление деталей литьем

теоретически дешевле, но это экономически

оправдано для больших партий. В сфере малого

бизнеса литьевые технологии в итоге не могут себя

оправдать.

4. На

западе

проблемы

маленьких

компаний-

изготовителей

решает

большое

количество

инжиниринговых компаний. В странах бывшего СССР

эта ниша практически не развита. По разным

причинам.

Что мы получаем? Услуги 3D-печати востребованы. Это,

как раз та ниша инжиниринговых фирм, которые

необходимы в сфере мелкосерийного изготовления

пластиковых деталей.

Так же они востребованы и в сфере услуг населению. Но

тут я вынужден предупредить, что в лоб такие услуги очень

трудно продвигать на фоне нынешнего информационного

шума.

Гораздо проще донести это до будущих клиентов, через

компании, которые и так занимаются оказанием услуг или

продажей товаров общего потребления. Чтобы это было

экономически оправдано, надо ориентироваться на

выполнение мелкосерийных заказов от различных

организаций. Таких, как автомастерские, по ремонту бытовой

техники, магазины или клубы людей занимающихся каким-то

хобби.

Вообще на настоящий момент еще существует

возможность войти в рынок с нуля с предложением услуг 3D-

печати и работать по сторонним заказам.

Многие пока не видят в своем тех.процессе 3D-печать

или не готовы финансово к внедрению данного

оборудования. Цель этой книги донести все преимущества

3D-принтеров в производстве и сфере услуг.

Некоторые заблуждения

К сожалению одним из факторов мешающих

внедрению 3D-печати в бизнес является неправильное

позиционирование оборудования. То есть мы все слышим,

что сфера применения огромная, а по факту на выставках и с

экранов телевизоров видим только "гномиков".

Да, они могут эффектно выглядеть, но человек к

сожалению не воспринимает такую подачу информации. Он

не хочет додумывать то, как он сможет внедрить эту

технологию в свою работу.

Человек не хочет проводить аналогию между

напечатанной собакой с двигателем на спине и банальной

пластиковой шестерней, которую он использует в своем

оборудовании.

Понять производителей и продавцов можно – такие

изделия довольно эффектно смотрятся на выставках, но они

привлекают ограниченную аудиторию дизайнеров и

художников.

Для инженера такие картинки пустой звук. Я не

пытаюсь тут доказать, что художественное использование 3D-

печати не правильно. Просто это одна из многочисленных

граней применения технологии.

И просто огромной ошибкой будет загонять всю 3D-

печать в узкие рамки производства декоративных изделий.

В книге вы узнаете о некоторых практических нишах

применения такой техники.

Так же можно обратится за консультацией по

вопросам внедрения технологии 3D-печати в производство

непосредственно ко мне, написав письмо на адрес :

admin@3d-print-nt.ru

Или в ВКонтакте – https://vk.com/daymonnt

Преимущества использования 3D-печати

Вы наверное уже слышали с экрана телевизора или из

публикаций в интернете, что 3D-печать несет какие-то

преимущества и вообще является волшебной палочкой. Так

ли это ?

Главная

ниша

использования

это

штучное/мелкосерийное производство.

Рассмотрим по порядку.

Штучное производство.

В сфере, где используется штучное изготовление -

различные

макеты,

художественные

произведения,

прототипы.

Использование 3D-печати значительно снижает

требования к квалификации человека, который занимается

непосредственным изготовлением изделия/макета и

облегчает его работу.

Изначально модель проектируется на компьютере в

нужном нам 3D-редакторе или системе автоматизированного

проектирования (САПР). После чего мы ее подготавливаем и

отправляем на печать.

Если мы занимаемся художественными изделиями, то

получаем практически готовое изделие, которое довести

гораздо проще, чем изготавливать в ручную по другим

технологиям.

Если это макетирование, то это дает нам возможность

точно соблюдать масштаб изделия. И в случае

необходимости изготавливать небольшую серию одинаковых

элементов. Что сильно сокращает время изготовления и

повышает качество конечного изделия.

При изготовлении прототипов сокращается время

изготовления и исчезает необходимость держать в штате

специального человека, который занимается изготовлением

прототипов. Сейчас без труда это смогут сделать ваши

инженеры.

И самое главное можно быстро внести какие-то

изменения в изделие и тут же начать изготавливать новый

прототип. Относительно низкая себестоимость 3D-печати по

сравнению со стоимостью классического изготовления

прототипов дает возможность делать большое количество

различных вариантов изделий.

Этим уже занимается достаточное количество

предприятий в России и они значительно сократили время по

внедрению новых изделий в свое производство.

Кроме изготовления своих моделей, можно так же

получать сторонние заказы и этим расширить свою

деятельность.

Мелкосерийное производство.

В вашем производстве требуется изготовление

небольших партий пластиковых изделий? Например каких-

либо втулок, прокладок, корпусов для устройств?

Что делать? Обращаться в организации которые

занимаются изготовлением пластиковых деталей по

технологии литья под давлением? Ну это имеет смысл, если

речь идет о десятках тысяч штук в месяц. В остальных случаях

данная методика становится нерентабельной. Цена пресс-

формы составляет десятки/сотни тысяч рублей. Сами

компании требуют минимальный заказ на сотни тысяч

рублей. Часто "подвешивать" такую сумму неразумно. Или

даже когда вам готовы делать малые партии изделий, но

стоимость становится заоблачной и уже серьезно влияет на

себестоимость самого изделия.

Как сократить затраты и быть независимым от

поставщиков? Надо просто самим делать все нужные в

производстве пластиковые детали.

Выпускать только нужное в данное количество

деталей и не "подвешивать" деньги в ненужную в данный

момент продукцию.

Еще один вариант. В вашей организации есть

оборудование в котором используются пластиковые детали

которые надо периодически менять.

Обычно

стоимость

таких

деталей

для

профессионального

оборудования

довольно

велика.

Особенно сейчас, когда курс валют к рублю находится на

высоком уровне.

Есть примеры банков, которые закупили 3D-принтеры

для изготовления рем.комплектов для банкоматов, чем

позволили себе значительно снизить затраты на

обслуживание.

Обычно это различные шестерни, которые в

большинстве случаев можно быстро распечатать на 3D-

принтере и заменить.

Скорость изготовления еще один фактор. Часто

запчасти для проф.оборудования можно ждать неделями. А

это простой и потерянные деньги.

Тут же от проектирования шестерни, до ее

изготовления может пройти пару часов. Согласитесь это

ОЧЕНЬ быстрое решение проблемы?

Конечно проектирование и изготовление чего-то

более сложного чем шестерня, займет больше времени. Но в

любом случае это намного меньше, чем ждать деталь на

замену. А если еще учесть стоимость детали, то

преимущества становятся кардинальными.

Да, есть ограничения. Не все можно сделать с

помощью 3D-печати. Детали находящиеся под давлением

делать методом 3D-печати не стоит, так как межслойное

спаивание не дает прочность монолитного материала при

литье под давлением.

Так же есть детали которые изготавливаются из

теплостойких и особо прочных, армированных пластиков.

Такое за пределами возможностей 3D-печати.

Хотя уже и появляются теплостойкие материалы. А в

качестве прочностных можно использовать нейлон (с

оговорками).

Еще одно ограничение. Если по вертикали мы можем

на точных принтерах достигать толщины слоя 0,05мм и даже

меньше, то по горизонтали у нас ограничение от диаметра

сопла. Меньше чем он мы не можем напечатать мелкую

деталь изделия. Самый распространенный диаметр сопла

0,4мм. Есть разные варианты 0,3-0,5мм. И даже меньше. Но

печать соплом 0,1 связана как с техническими трудностями,

так и с огромным временем печати. Если надо такое высокое

разрешение печати, стоит обратить внимание на 3D-

принтеры использующие другие технологии.

Не смотря на некоторые ограничения большую часть

деталей мы все таки сделать сможем с помощью 3D-печати.

Какой выбрать принтер?

На нынешний момент существует три основных

варианта приобретение 3D-принтера.

Первый – готовое изделие, второе – конструктор, так

называемый KIT и третий вариант – самоделка.

Рассмотрим плюсы и минусы всех трех категорий.

Заводской принтер.

Мы тут будем рассматривать устройство, сделанное не

кустарным способом, а более– менее серийное, с гарантией и

достаточной надежностью. Что мы получаем – приемлемое

качество изделий, готовый настроенный софт и принтер.

Отсутствие

необходимости

в

наладке.

Гарантию

производителя. Если хоть один из данных пунктов

отсутствует, то это кустарщина, и его отправляем в раздел к

дорогим самоделкам. Плюсы данной категории видны –

надежность, гарантия, поддержка производителя, бери и

печатай( ну конечно в рамках разумного). Минус обычно

один – цена.

Но

минус

цены

компенсируется

теми

преимуществами, что вы купив принтер сразу сможете на

нем печатать, не вникая в устройство и можете получить

профессиональную тех.поддержку при возникновении

трудностей.

Если вы хотите сразу окунуться в мир 3d-печати, не

отвлекаясь на не нужные технические подробности, то этот

путь для вас.

Российский принтер Picaso Designer PRO250

Где, в какую стоимость и с какими бонусами приобрести

принтеры из этой группы, можно ознакомится в конце книги.

Голландский принтер Ultimaker 2

Принтер Witbox от испанской компании bq

Американский MakerBot Replicator Gen5

Польский Zortrax M200

Вторая категория KIT.

Конструктор по-русски. Неплохой вариант. Стоит

дешевле готового изделия. Это плюс, но появляется и минус.

Надо иметь более-менее прямые руки и придется еще

заняться его настройкой. Тут тоже есть нюансы. Надо

смотреть сразу перед приобретением, что это за набор.

Китайские наборы часто страдают плохим качеством. И самое

главное у них бывает проблемы с наличием правильной,

нормальной инструкции. И в итоге получается не

конструктор, а набор сделай сам что-нибудь с этой кучей

запчастей. В этой категории речь идет именно об изделиях в

стили Икеи. Самый известный и распространенный в России

это Prusa I3 Hephestos от испанской bq. Сам сейчас являюсь

владельцем такого принтера и могу отзываться о нем сугубо

положительно. Сборка и настройка принтера не вызвала

никаких трудностей. Главное четко следовать инструкции.

Набор одного из китайских конструкторов.

Сейчас

заявлено

несколько

отечественных

конструкторов, но на момент выпуска книги я их пока не

наблюдаю.

Китайские конструкторы это рулетка. Есть шанс купить

бюджетно набор для сборки, а можно просто кучу кривых

шпилек и направляющих без инструкции.

Третья группа – самоделки.

Самое бюджетное. Широта для творчества и

«сексуальных

отношений»

с

принтером.

Вариант

привлекателен только ценой, дальше куча минусов. Качество

сборки, настройка все ложится на вас. Плюс сами детали,

которые стараются приобрести по минимальной цене, не

отличаются качеством. Тут же какой нюанс. Производители

приобретают детали оптом и цена для них даже на

качественные детали ниже, чем человек себе приобретает

самый паршивый шаговик на ебее. Вот так. Если же собирать

из качественных деталей, то так и не далеко по цене до

готового принтера, а тогда зачем весь сыр-бор городить? При

этом полное отсутствие гарантии – вы сами себе гарантия. ))

Более подробную информацию можно узнать в моей книге

«3D-печать с нуля» – http://promo.3d-print-nt.ru/book3/

Материалы для печати

А) пластик ABS

ABS-пластик (акрилонитрилбутадиенстирол, АБС) –

ударопрочный термопластик, широко используется в

промышленности и 3d-печати.

Отличные прочностные характеристики ABS-пластика

дают возможность широкого применения в автомобильной,

медицинской отрасли, в производстве спортивного бытовой

техники,

мебели,

игрушек

и

др.

Невысокая стоимость ABS-пластика и несложность

применения в качестве расходного материала привели к

высокой популярности ABS в среде 3D-печати. ABS-пластик

является одним из наиболее популярных материалов для

печати

Пластик сейчас проще заказывать в России. Появилось

много отечественных производителей, да и зарубежные

марки сейчас в большом выборе. Из отечественных хотелось

бы отметить пластик компаний REC.

К плюсам пластика следует отнести его невысокую

стоимость. Простоту обработки. Возможность исправлять

недостатки поверхности или производить спайку деталей с

помощью ацетона.

Ударопрочность и некоторая эластичность делают

пластик идеальным при изготовлении различных защелок.

Популярность пластика так же обуславливалась его

самой низкой ценой среди материалов для 3D-печати.

К сожалению, у ABS пластика есть несколько

врожденных недостатков.

1. Для

качественной

печати

и

отсутствия

деламинации(отрывания детали от рабочего стола)

требуется подогреваемый стол.

2. Из-за неравномерного охлаждения изделия

возможно растрескивание детали. Что приводит к

браку. Чтобы этого избежать рекомендуется печать

на принтере с закрытым корпусом и стола с

подогревом.

3. Сквозняки при печати почти всегда приводят к

браку поверхности печати.

Про вред от испарений при печати я не буду, так как

считаю их несущественными. Можно в интернете найти

данные по количеству выделяемых веществ из ABS. И потом

высчитать их на основе веса пластика, который нагревается

ежесекундно. Там речь идет даже не о граммах, а о долях

грамма и количество газов выделяемых от принтера не

велико.

Да, может присутствовать неприятный запах, но он

появляется в первую очередь у некачественных пластиков,

которые просто не надо покупать. Почему их не надо

покупать, кроме возможного вреда здоровью?

Плохое качество печати.

Возможный засор сопла экструдера. Из-за которого,

может понадобиться чистка.

Ну и естественно потраченные на исправление таких

неприятностей нервы, которые дороже всего.

Качественный пластик можно приобрести у

проверенных производителей.

Российский производитель пластика – http://rec3d.ru

Печать ABS

Рабочая температура 210-240С (в зависимости от

производителя)

Скорость печати возможна на максимальной скорости

принтера (зависит от принтера и качества пластика)

Требуется подогреваемый стол и желательно закрытый

корпус, чтобы максимально уменьшить влияние усадки.

Особых нюансов при печати не требуется.

Б) пластик PLA

Пластик PLA более твердый и хрупкий по сравнению с

ABS. Из плюсов PLA – не надо греть стол. Из минусов – из-за

большей твердости, труднее обрабатывать.

Многие виды PLA светятся в ультрафиолете, что

открывает простор для творчества в различных видах

бижутерии, украшений и тп.

Но у PLA пластика есть и определенное преимущество.

У него лучше сплавляются слои, то есть деталь получается

прочнее в плане расслоения. Он меньше подвержен

различным видам усадки. Соответственно из него можно

напечатать детали с большей точностью с первого захода.

Я даже переделал под PLA одно из самых ходовых