נושא הבלוג

קצת קשה לדחוס יותר מ- 25 שנות ניסיון של תיב"ם מכני תלת ממדי והדפסה תלת ממדית לתוך בלוג אחד. אבל, זה כייף לנסות.
הבלוג מיועד למקצוענים ולחובבים ב 3D CAD וב 3D Printing למי שרוצה ללמוד ולהבין יותר על הטכנולוגיה ועל החידושים בתחום. אשמח לתגובות ולשיתוף.

יום חמישי, 5 בפברואר 2015

השוואה בין תכונות חומר גלם להדפסה



הנדסת מכונות בקיצור היא גאומטריה וחומר, כאשר החומר מסווג לפי מספר קטגוריות של חוזק, מוליכות, משקל, קשיות ועוד תכונות המכונות "תכונות חומר הגלם" או "תכונות מכניות".
כל ההשוואה בין חומרים ושיטות ההדפסה דורשת דבר ראשון הבנה בסיסית של התכונות הנדרשות וההבדלים ביניהן . 
גליל של חומר גלם 
כדי לפשט את הנושא נתמקד בחמישה חומרי גלם פלסטיים נפוצים, בשלוש שיטות הדפסה ובארבע תכונות מכניות החשובות לתכנון חלקים הנדסיים. לצערנו המגוון של חומרי גלם שניתן להדפיס איתם כיום הוא כ 200 ומתוכם, שלושת החומרים הנפוצים ביותר לייצור בהדפסה תלת ממדית הם החומרים פלסטיים מסוג ABS, PLA וניילון 12. 
ABS וניילון הם פולימרים פלסטיים מוכרים ונפוצים מאוד בתעשייה. PLA הוא פולימר אורגני המופק בעיקר מתירס ותכונותיו מתאימות במיוחד לשימוש במזון לכלים חד פעמיים
ABS ו PLA ניתן להדפיס רק בשיטת ההדפסה של FFF או FDM (התכה ומיזוג לצורך מידול ). בשיטות אלו חומר הגלם מסופק כחוט המלופף על גליל .
Polycarbonate) PC ) הוא חומר פלסטי נוסף אותו נמצא רק בשיטת ההדפסה בחוט - FDM . 
ניילון 12 ניתן להדפיס גם ב FDM אבל, הוא נפוץ בעיקר בשיטת ההדפסה SLS המשתמשת בלייזר למצק אבקת ניילון בסינטור . תהליך בו הלייזר מספק אנרגית חום עד לטמפ. הנמוכה במקצת מנקודת ההתכה.

שיטת יצור נוספת היא ה Polyjet המוכרת בעיקר מהמדפסות של חברת אובג'ט. בשיטה זו מזריקים שרף המתמצק על ידי חשיפה לאור. לשיטת ה Polyjet מספר רב של חומרי גלם ייחודיים. ה VeroClear הוא אחד הנפוצים ולכן נכניס גם אותו להשוואה. חומרי הגלם ב Polyjet משנים את תכונותיהם בחשיפה לאור ולחות ולכן הם נפוצים יותר למודלים ופחות לשימושים הנדסיים. 

ננסה להשוות על פי ארבע תכונות מכניות חשובות*:
בדיקת הלימה
  1.  משקל סגולי או צפיפות – בפשטות, עם נכפיל את המשקל הסגולי בנפח, נקבל את משקל החלק. המשקל הסגולי של מים הוא בקרוב 1 גרם לסמ"ק.
  2.  חוזק למתיחה (Tensile Strength) – מקסימום כוח מתיחה שאפשר להפעיל על חלק עד לנקודה בה הוא נכשל 
  3.  קשיחות – (Toughness ) – הקשיחות מעלה את הסבירות לשבר כאשר החלק מקבל מכה למשל, בנפילה על משטח קשה. זו הסיבה שעל מסך הזכוכית וחלקי האלומיניום הקשיחים בטלפון הסלולרי אנחנו מגנים בעזרת כיסוי פלסטיק זול. קימות מספר שיטות מדידה לקשיחות הבודקות את יכולת החומר לספוג אנרגיה מבלי להישבר. בפלסטיק מבצעים בדיקת הלימה או Impact. נשווה בין החומרים על פי Izod Impact notched . ככל שהערך נמוך יותר, החומר שביר יותר בנפילה. 
  4.  טמפרטורת מעוות (Heat deflection temperature) – הטמפרטורה בה חלק פלסטיק מתעוות תחת מאמץ נתון

חומר גלם
שיטת ייצור
משקל סגולי
חוזק למתיחה
קשיחות
טמפ. מעוות
VeroClear
Polyjet
1.18 g/cm3
50 Mpa
20 j/m
47 c
PLA
FDM/FFF
1.25 g/cm3
50 Mpa
80 j/m
65 c
ABS
FDM/FFF
1.04 g/cm3
33 Mpa
106 j/m
95 c
PC
FDM/FFF
1.2 g/cm3
68 Mpa
53 j/m
137 c
Nylon 12
FDM/FFF
1.01 g/cm3
48 Mpa
200  j/m
97 c
Nylon 12
SLS
0.93 g/cm3
48 Mpa
220  j/m
163 c
כל הנתונים נלקחו מהפרסומים של חברות *EOS, 3D systems, Stratasys

על פי הטבלה המצורפת, קל לראות מדוע ניילון 12 הוא החומר הפלסטי המועדף לייצור בהדפסה תלת ממדית במיוחד בשיטת הייצור ב SLS המאפשרת קבלת יחס חוזק למשקל פנטסטי.

בעת בחירת חומר גלם ושיטת הדפסה יש להתחשב במספר פרמטרים נוספים, הנפוצים הם:  

  •  בהדפסה בשיטת FDM או FFF יש פער גדול בין תכונות החלק בציר ההדפסה Z (הגובה) לצירים X,Y כאשר לאורך ציר Z החלק חלש משמעותית.
  • עמידות לשחיקה מכנית – בשיטת הייצור ב SLS ניתן להוסיף כדוריות זכוכית או אלומיניום להדפסה ולקבל חלקים העמידים יותר בשחיקה. ב FDM ניתן להשתמש בחומרים אקזוטיים כגון אולטם  
  • הולכת חום – בעקרון, פלסטיק הוא מוליך חום גרוע. תוספת אלומיניום לניילון 12 יכולה לשפר את המצב.
  • עמידות בתנאי סביבה – PLA  מתפרק בחשיפה ממושכת לשמש או למים. חומרי ה Polyjet סופחים לחות. חלקים המודפסים ב FDM לא יכולים לעמוד בלחצי נוזלים. ABS מושפע בקלות מממיסים שונים כגון אצטון. 

יום חמישי, 13 בנובמבר 2014

הוועידה השנתית הראשונה להדפסה תלת ממדית

תא צילום לתמונות פספוט
פרס הנובל הישראלי, כך קראו בעיתונים  לקרן שהקים המיליונר המנוח דן דוד. דן דוד עשה את הונו בתחום הצילום ובעיקר, מתאי הצילום האוטומטים שכולם הכירו בארץ בשמם העממי - "פוטו רצח". חברי היקר יזהר ניהל עבורו את חברת פומט שהפעילה בישראל עשרות תאי צילום אוטומטי בתחנות מרכזיות, קניונים ומוסדות ממשלתיים. התאים אפשרו לקבל תמונה מצילום פילם תוך 4 דקות. עם השנים, הרלוונטיות של תמונות פספורט מהירות הלכה וקטנה והמכונות פנו יותר לצילומי FUN לאוכלוסיה הצעירה המבקרת במרכזי קניות.
אתמול, בועידה השנתית להדפסה תלת ממדית בשיחה ליד שולחן ארוחת הצהריים,  מצאתי את הגלגול המודרני של תאי הצילום האוטומטים בחזון של שני יזמים נלהבים שישבו לידי . 
כ 400 אנשים הגיעו למרכז הכנסים אווניו לכנס שאורגן על ידי קבוצת אנשים ומחשבים. ההדפסה התלת ממדית תופסת הרבה ענין וכולם רוצים להיות שם ולקחת חלק בדבר הטכנולוגי הבא. בניגוד לטרנדים הטכנולוגים הגדולים הקודמים כמו האינטרנט או התקשורת הסלולרית בהם יש פער טכנולוגי עצום בין המשתמשים למפתחים, הרי שכאן, למראית עין דובר בטכנולוגיה כמעט עממית. כזו שקל להבין אותה , לגעת בה או להשתמש בה גם למי שלא למד הנדסה הוא שרת ב 8200.
שני היזמים מארוחת הצהרים עובדים על הגרסה המודרנית של תא הצילום התלת ממדי או, אם נשתמש במונח היותר מקצועי, סריקה תלת ממדית. החזון שלהם הוא פשוט. כנס לתא אוטומטי. לחץ על כפתור הצילום ו... 4 דקות מאוחר יותר צא לדרכך עם פסל צבעוני תלת ממדי מחומר קשיח. נכון לעכשיו, הטכנולוגיה עוד קצת מפגרת אחר החזון. הדפסה בצבע לא מספיק זמינה, זמן הייצור הוא הרבה יותר מארבע דקות ודי קשה לארוז הכל במכונה אוטומטית לחלוטין הממוקמת בקניון. אבל, הטכנולוגיה מתקדמת די מהר ...
ראשים סרוקים במדעטק
בוועידה הציגו גם מדעטק, המוכרים יותר כמוזאון המדע בחיפה, את המתקן הסריקה התלת ממדית הנמצא בחנות המוזאון ומאפשר סריקה תלת ממדית אישית לבאי המוזאון והדפסה במקום של המודל הסרוק.
הסריקה היא ידנית וההדפסה היא ב ABS צבעוני (צבע אחד). אתם נכנסים לחנות, נסרקים ובסוף הביקור במוזיאון עוברים לקחת פסלון אישי.

כמות המשתתפים ומגוון תחומי העיסוק בוועידה מלמדים שמתפתחת כאן במהירות תרבות שלמה סביב נושא ההדפסה התלת ממדית עם מרכזי לימוד והדפסה, פיתוח תוכנות ויישומים ועוד הרבה רעיונות טובים.  עם כל כך הרבה תשוקה לתחום, נשאר רק לקוות שהדפסה תלת ממדית תהיה המנוע החדש לצמיחה בענף ההי-טק הישראלי
                                                                

לעדכונים כל שבוע במיל, לחצו על הקישור :http://eepurl.com/656QL 

עשרה לינקים קצרים , ללא פרסומות והפרעות

ה Newsletters השבועיים האחרונים מופיעים בלינקים למעלה




יום שישי, 24 באוקטובר 2014

HP ואוטודסק בדרך למדפסת תלת ממד

שתי חברות ענק, Autodesk ו HP מצהירות שעוד השנה הן יוציאו לשוק מדפסות תלת ממד. איך זה הולך להשפיע על השוק ?


מדפסת הממותה של מטריאליז
עשרים דקות נסיעה משדה התעופה בבלגיה, באזור תעשייה שקט, נמצאים המשרדים של Materialise.  בתוך האולמות המעוצבים בקפדנות נוקשה שוכנת החברה הגדולה בארופה לייצור בהדפסה תלת ממדית. מטריאליס מובילה וחדשנית כמעט בכל תחום הקשור להדפסה בתלת ממד. הם מפתחים ומוכרים תוכנות יחודיות, יש להם אתרי אינטרנט אינטראקטיבים מדהימים, הם מפתחים ומייצרים מוצרים מתקדמים לתחומי הרפואה ומשתמשים כמעט בכל טכנולוגיות הייצור בתלת ממד המוכרות היום ובמעל למאה מדפסות תלת ממד המסודרות במספר אולמות ייצור. באחד מאולמות הייצור מסודרות בשורה הממותות, מדפסות ה SLA הגדולות בעולם. כל מדפסת יכולה להדפיס מודל באורך של יותר מ 2 מטר ! מטריאליס פיתחו וייצרו את המדפסות בעצמם והיו גם שמחים למכור אותן למי שמעונין אבל, הם פשוט לא יכולים. משנות השמונים, טכנולוגיות ההדפסה התלת ממדית מוגנות מכל הכיוונים בעשרות פטנטים, רובם של 3D Systems ו Stratasys ולכן, על פי ההחוק, מטריאליס אומנם יכולה לייצר מדפסת לשימוש עצמי אבל, כשהיא רק תנסה למכור אותה היא תהפוך מספר עורכי דין ל"מעושרים". 
אז מה מביא את אוטודסק ו HP דווקא השנה לתחום?  מסתבר שב 2014 פג התוקף של מספר פטנטים משמעותיים בתחום  שמאפשרים לשחקנים נוספים להכנס לזירה. אוטודסק ו HP מעניינות במיוחד מכיוון ששתיהן חברות ותיקות עם הצלחות מוכחות במכירת פתרונות לתחומי הנדסה. בעוד אוטודסק חושפת את הקלפים ומצהירה על המוצרים והאסטרטגיה שמאחוריהם, HP שומרת על חשאיות שלא הייתה מביישת את סטיב גובס ואפל. אבל, גם מהמעט שפורסם אפשר אולי ללמוד מספר דברים.


אוטודסק 

לפני כחודש התארחתי אצל ד"ר איל ניר במשרדים המרהיבים של אוטודסק בקומה ה 16 מעל שדרות רוטשילד בתל אביב. מעבדת ההדפסה בתלת ממד המוקמת שם מוכיחה שאוטודסק לוקחים את הנושא ברצינות רבה. אבל מה לחברת התוכנה המוכרת בעיקר מתחום תוכנות ההנדסה והאנימציה שלה ולפיתוח ומכירת חומרה ? אוטודסק  מכריזים על כוונתם לשחרר שתי פלטפורמות "פתוחות". האחת היא מדפסת זולה וקלה לשימוש בטכנולוגית SLA ו DLP  (שרף פוטופולימרי המתמצק בתאורת UV ממקרן DLP) והשניה היא פלטפורמת תוכנה המכונה SPARK  התומכת בסביבת ההדפסה. אוטודסק מצהירים שהמדפסת והתוכנה יסופקו בטכנולוגיה "פתוחה" מתוך כוונה לאפשר לרוכשים להמשיך לפתח, לשנות ולהתערב בשתי
המדפסת של אוטודסק
הפלטפורמות ואם זה מזכיר לכם את גוגל ואנדואיד אתם בהחלט בכיוון.  לגוגל יש את אנדואיד, מערכת ההפעלה הפתוחה למכשירים ניידים, היא מייצרת ומשווקת טלפונים תחת השם גוגל אבל גם מאפשרת לכל יצרן טלפונים להשתמש באנדרואיד בחינם. גוגל רוצה אותכם עם אנדרואיד, אם זה בטלפונים של סמסונג או בטאבלט של אמאזון או במכשירים הנמכרים תחת השם גוגל ומיוצרים עבורה על ידי HTC או LG. האינטרסים של גוגל ברורים. גוגל תלויה כמעט לחלוטין בהכנסות המתקבלות מפרסום. ההכנסות ימשיכו לזרום כל עוד תמשיכו להשתמש במנוע החיפוש הפופולארי של החברה. הכישלון של מקרוסופט עם הבינג הוכיח שלקוחות  ה PC בוחרים להשאר עם גוגל אבל, בטלפונים סלולארים ומכשירים ניידים בהם מנוע החיפוש הוא אפליקציה ולא כתובת URL סביר להניח שמשתמשים רבים ישתמשו בכלי החיפוש המגיע מותקן על המכשיר. אנדרואיד הוא גוגל ולכן, לא משנה מי יצרן הטלפון, כל עוד יש לכם אנדרואיד אתם מחוברים לגוגל ביותר מאשר חוט אחד. גאוני!  
המקביל למנוע החיפוש Google של אוטודסק היה במשך שנים פורמט השרטוט DWG.  לא משנה על איזו תוכנה עבדתם, בסוף הייתם צריכים להשתמש ב DWG ושם, יש את אוטודסק עם שלל פתרונות המתאימים יותר מכל לטפל בפורמט הסטנדרטי ובראשם תוכנת האוטוקאד הנצחית.
אוטודסק מתעניינת בכם מצד התוכנה. צרכנים פרטיים, לשכות שרות, מתכננים או יצרני מכונות הדפסה תלת ממדית, אוטודסק רוצה שתשתמשו בפלטפורמת התוכנה העתידית שלה. זה יכול להיות ככלי ליצירת גאומטריה או חנות מקוונת להורדת מודלים או הממשק שמתחבר למדפסת, אוטודסק רוצה להיות שם גם כאשר זה מחייב, על  הדרך, כמו במקרה גוגל לפתוח חומרה - מדפסת תלת ממדית.
לטעמי, אוטודסק עלולה לפספס כאן הזדמנות עסקית נהדרת. בעוד גוגל מחלקת תוכנות בחינם ללא הרף מכיוון שהמפרסמים משלמים לה על פי כמות המשתמשים שאותם היא יכולה לחשוף לפרסומות, אוטודסק מוציאה את לחמה מתוכנות שרוכשים המשתמשים דרך רשת משוכללת של מפיצים מתמחים. במודל עסקי כזה קשה לראות את אוטודסק מרוויחה כסף מפלטפורמת ה SPARK. תוכנות הנדסיות הן מוצר משוכלל עתיר ידע ותמיכה, לאוטודסק רשת מקצועית של מפיצים הפרוסה בכל העולם. לכל מפיץ יש מנגנון שיווק ומכירות, תמיכה טכנית והדרכה. חלק מהמפיצים נמצאים עם החברה כבר 30 שנים וכל העסק שלהם בנוי סביבה. קשה למצוא בעולם רשת הפצה כל כך מקיפה ומקצועית כמו הרשת של אוטודסק. בתחום ההנדסה המכנית יש כמובן את רשת המפיצים המעולה של סולידוורקס אבל אוטודסק בנוסף לתחומי ההנדסה המכנית משווקת פתרונות גם לעולם האדריכלות, ההנדסה האזרחית, תכנון ערים, מיפוי, אנימציה, פרסום קולנוע ועוד..  לא קל היום להיות מפיץ תוכנת תיב"ם (CAD). התחרות גדולה, השוק די רווי, תוכנות זולות מסין כמו ZCAD נוגסות ברווחים והלקוחות מתקשים לראות את הערך בלרכוש עוד שדרוגים ועדכונים. רוב מפיצי אוטודסק היו שמחים להכנס לתחום החם של מכירת מדפסות תלת ממד. חלק גדול מהם כבר מוכרים מדפסות של יצרנים שונים. אחרי הכל, מבחינתם התשתית למכירה ותמיכה כבר קיימת ורובם מוכרים כבר שנים מדפסות, פלוטרים ומחשבים חזקים ללקוחות ההנדסיים. אוטודסק יכולה בקלות יחסית להפוך לשחקן משמעותי בשוק מדפסות התלת ממד ולא על ידי הצגה של פלטפורמה נסיונית אלה על פיתוח או חבירה ליצרן קיים ודחיפת ליין שלם של מדפסות מקצועיות דרך ערוץ ההפצה הקיים.

HP

מהצהרות מוקדמות של HP אני לומד שהחברה מתכוונת להכנס לתחום המקצועי של ההדפסה התלת ממדית, תחום בו
הנסיון הקודם והלא מוצלח של HP  
הפעילות העקריות הן סטראטסיס, 3D Systems ו EOS .HP כבר היו בעבר בתחום ההדפסה התלת ממדית. תוצאה של שיתוף פעולה לא מוצלח עם קו המוצרים הזול של סטראטסיס שהביא לשוק את ה U-print בתחפושת של HP. אין ספק של HP יש את הכלים הטכנולוגים והשיווקים על מנת לבצע מהלך שכזה עם פיתוח מקורי. אבל מה היא הטכנולוגיה אותה הם יציעו לשוק?   את החשאיות של HP עד עכשיו ניתן להסביר במגבלת הפטנטים. החברה תצא עם מוצר לשוק רק כאשר לא תהיה בעיית זכויות יוצרים עם הטכנולוגיה. שתי טכנולוגיות משתחררות השנה חלקית מעול הפטנט. האחת היא ה SLA ואוטודסק בהחלט מנצלת זאת והשניה היא טכנולוגית ה SLS הבלעדית היום ל 3D Systems ו EOS. ב SLS מייצרים חלקים הנדסיים מחומרים פלסטים, בעיקר פוליאמיד, חומר הגלם הוא אבקה, התהליכים הנילווים הם פשוטים וקל מאוד לייצר כמויות גדולות של חלקים בכל הדפסה. אבל, מדפסות ה SLS יקרות מאוד, חומר הגלם יקר מאוד בהשוואה לפלסטיק להזרקה והתוצר הסופי מתקבל רק בצבע אחד - לבן (או שחור בתנאי שהמדפסת מיועדת רק לשחור). מ HP מצפים לחדשנות טכנולוגית ו HP יודעת טוב מאוד להדפיס בצבע. ל 3D Systems יש כבר מדפסת לפלסטיק צבעוני אבל הם מדביקים את השכבות בתהליך קר והחלקים אינם חזקים מספיק. מ HP הייתי מצפה לפתח מדפסת SLS היכולה להדפיס בצבע. האם זה הכיוון של החברה? כנראה שעד סוף 2014 נדע.

ל HP ולאוטודסק שני יתרונות משמעותיים שצריכים להדיר שינה מעיני מנהלי EOS ,3D Systems וסטראטסיס.
גם HP וגם אוטודסק הן מכונות שיווק ומכירה מאוד מאוד משוכללות. שתיהן פועלות שנים בשווקים מאוד תחרותיים עם רמת רוחיות נמוכה ובאקלים של שינויים טכנולוגים בלתי פוסקים. החברות הותיקות בתחום ההדפסה התלת ממדית נהנו במשך שנים משוק לא תחרותי שאיפשר להם לגבות מחירים שערוריתים על מדפסות וחומרי גלם ולתת ללקוחות שרות עלוב. אם HP תוציא ל 2015 מדפסת SLS  עם גודל תא של 300X300X300 ותתמחר אותה בפחות מ 150,000 דולר אני מבטיח לכם שהיא תמכור כל מה שהיא תצליח לייצר והיה והם גם יוסיפו צבע לחבילה, הם ישנו את כל השוק.

מה שלא תהיה הטכנולוגיה ש HP יציגו, דבר אחד בטוח, הבורסה אוהבת תלת ממד ולמחרת ההכרזה המניה של HP תטוס לשמיים.


גל רז 

עדכונים :
30/10/2014 - HP הכריזה אתמול על כניסתה לתחום ההדפסה התלת ממידת עם טכנלוגיה חדשה המכונה Multijet Fusion.  החברה לא חשפה פרטים טכנים על הטכנולוגיה אבל הצהירה שהיא מהירה פי 10 מכל מה שקיים היום ומאפשרת הדפסה בצבע ושליטה בגמישות החומר תוך כדי ייצור. המדפסות הראשונות יהיו זמינות ב 2016.  עוד בנושא אפשר למצוא כאן




יום חמישי, 15 במאי 2014

אוטודסק ואנסיס מצטידות לקיץ

SpaceClaim - נולדה לתת יותר חופש למתכנן
העונה החמה בפתח וכמו תמיד, התקופה שלפני הקיץ מביאה חידושים מעניינים לעולם התיב"ם. 
Ansys רוכשת חברת תיב"ם ו Autodesk מגיבה ברכישת חברת סימולציות.
האם זה  משחק שחמט בין ANSYS  לאוטודסק? אנסיס פעילה כבר שנים רבות בתחום הסימולציה (אנליזות) עם אוסף כלים הנחשבים למובילים בתחום. במשך שנים נמנעה החברה מלהיכנס לתחום התיב"ם ונשארה רק בתחום האנליזות, פעמים רבות כמוצר משלים לתוכנות התיב"ם. לפני כחודש רכשה Ansys את חברת התיב"ם SpaceClaim . בעולם הוותיק של תוכנות תיב"ם SpaceClaim נחשבת לשחקן חדש יחסית, התוכנה הצעירה, רק כ 10 שנים בשוק, הביאה איתה פתרון רענן לתכנון פרמטרי ללא תלות בהיסטוריה.   SpaceClaim הייתה הראשונה לתת פתרון מהיר ונוח לעריכה ישירה של קבצי תיב"ם ומכאן שהתאימה מאוד למשתמשי תוכנות סימולציה כמערכת משלימה שמאפשרת לקרוא קבצי סוליד מכל תוכנה ולהמשיך לתקן, לערוך ולהכין אותם לסימולציה. SpaceClaim לא הצליחה מעולם לפרוץ למרכז הבמה ולהפוך לתוכנת תכנון מקובלת. לא מעט חברות גדולות רכשו את התוכנה כפתרון משלים לטיפול במידע לצד מערכת התיב"ם העקרית אבל, כמות הרישיונות הכללית שנמכרה כל שנה נשארה נמוכה מאוד יחסית לתוכנות הפרמטריות הפופולריות כגון סולידוורקס ואוטודסק אינוונטור. עבור Ansys הוספת תוכנת תיכנון מכני יכולה לתת תרומה גדולה והפחתת התלות בחברות התיב"ם המציעות כולן גם פתרונות מתחרים לתוכנת הסימולציה של אנסיס.
לפני מספר חודשים אוטודסק השלימה את אחת מהרכישות הגדולות בהיסטוריה של התיב"ם כאשר רכשה את Delcam האנגלית. Delcam היא החברה המובילה בעולם בתחום של תוכנות לייצור (CAM) והרכישה השלימה את ההיצע של אוטודסק בתחום שהיא נמנעה מלהיכנס אליו במשך שנים. היום התבשרנו על רכישה משמעותית נוספת מבית אוטודסק של חברת NEi Software על תוכנת ה Nastran  שלה. Nastan היא תוכנת אלמנטים סופיים (FEM) שפותחה לפני כ 50 שנים ב NASA ומתחרה ישירות ב Ansys. שלושה בתי תוכנה מספקים פתרונות המסבוססים על התוכנה -   MSC Software, NEi Software (NEi Nastran) and Siemens.
לאוטודסק יש כבר מספר כלי סימולציה מרכישות קודמות שהבולטים בינהם הם ALGOR , MoldFlow , CFDesign . הוספת יכולות Nastran לכל כלי הסימולציה העשירים הקיימים כבר היום היא צעד נוסף של החברה בניסיון לכבוש את תחום ה HighEnd מחברת דאסו סיסטמס ומסימנס.

גל רז


 

יום שני, 12 במאי 2014

הדפסה בטוחה לל"ג בעומר


עונת המדורות הגיע וכמה שאנחנו אוהבים אש. על פי חוקי מרפי להדלקת המנגל, אין שום סיכוי להדליק אש עם גפרורים בלבד וללא תוספת של חומרים דליקים מאוד כגון נפט וכל מיני מאיצי בערה אחרים אבל, מחוץ למנגל, אש דינה לפרוץ ולהתפשט ללא כל אזהרה . באזורי בערה, כל אותם מוצרי פלסטיק שמבודדים חום היטב, נזכרים פתאום שמקורם בכלל בנפט ומוסיפים שמן למדורה. כדי לאפשר שימוש בפלסטיק גם באזורים המועדים לפורענות, פותחו תוספים שונים המקנים לחומר תכונות של כיבוי עצמי או עיקוב בערה (fire retardant).
ניילון 12 (פוליאמיד) הוא חומר הגלם הנפוץ ביותר לייצור בהדפסה תלת ממדית בשיטת SLS .  הוא בעל תכונות מכאניות נהדרות ועמידות טובה לכימיקלים. כעת, ניתן להשתמש גם בגרסה שלו הכוללת תוסף מעקב בערה (FR) ומאפשרת ייצור תלת ממדי של חלקים מורכבים על לפי התקנים המקובלים (JAR 25 / UL 94).

כאשר החלק המודפס נחשף לאש ומגיעה למצב בערה, פחמן דו חמצני משתחרר על פני השטח ומדכא את הלהבות. החומר שימושי מאוד ליישומים בהם יש חשש להתלקחות כגון ציוד אלקטרוני, קופסאות חשמל, ציוד המשלב לייזר וציוד תעופתי וכמובן לכל אותם יישומים המחייבים עמידה בתקני אש.
בשיטת ההדפסה SLS, כאשר חומר הגלם הוא ניילון 12, ניתן לעשות שימוש חוזר בחלק גדול מחומר הגלם  שנותר במצב אבקה לאחר סיום ההדפסה. עלות חומרי הגלם בתעשיית ההדפסה התלת ממדית היא גבוהה, שימוש חוזר בחלק מהחומר מאפשר להוריד את רמת המחיר ההדפסה. בחומר מעקב בערה, לא ניתן לבצע שימוש חוזר בחומר ה"תומך" וכל החומר בנפח תא המדפסת אבוד. מסיבה זו, עלות ההדפסה בחומר מעקב בערה היא גבוהה יותר.

גל רז

יום ראשון, 23 בפברואר 2014

רשתות במדפסות SLS

ייצור של חלקים קטנים מאוד יכול להיות בעיה במדפסת SLS המייצרת מאות חלקים בהרצה של כ- 30 שעות. לאחר תהליך הקירור, החלקים מוצאים מהמכונה בתוך גוש של אבקת ניילון 12 לבנה. כדי לשמור על החלקים הקטנים ולאפשר למפעיל למצוא אותם בתהליך שאיבת החומר העודף והניקוי , המכונה מייצרת רשת העוטפת את החלקים הקטנים. אחרי הניקוי, גוזרים את הרשת כדי להוציא את החלקים.

גל רז 


יום שבת, 8 בפברואר 2014

תרמופלסטי או תרמוסטי וההבדלים בינהם

ממודל וירטואלי לחלק פיזי
השם פלסטיק מקורו בשפה היוונית ומשמעותו "שניתן להקנות לו צורה" . ההדפסה התלת ממדית נותנת משמעות חדשה והגדרה מורחבת לפלסטיק.  הטכנולוגיה של ייצור בשכבות מאפשרת לנו להעביר חפצים ממקום למקום בצורה ווירטואלית, כך שהחפץ יכול להופיע בו זמנית בשני קצוות כדור הארץ  והמימוש שלו מתבצעת בתחנת ההדפסה בתלת ממד. 
ייצור מהיר בהדפסה תלת ממדית הוא הפיכת חומר למוצק על פי תבנית דיגיטלית כל שהיא. האתגר  הגדול בטכנולוגיות ההדפסה הוא מציאת הדרך היעילה להפוך את החומר למוצק תוך קבלת הצורה הרצויה. 

את החומרים הפלסטיים מחלקים לשתי משפחות : תרמופלסטים ותרמוסטים
ישנם שני הבדלים מהותיים בניהם שמשמעותיים מאוד לסוג השימוש שניתן לעשות בחומר לצורכי הדפסה. חומר תרמופלסטי במצב מוצק ניתן להתיך ולהשתמש בו שוב ואילו חומר תרמוסטי ניתן להפוך למוצק רק פעם אחת. לאחר מכן, בחשיפה לחום גבוהה הוא יתפרק ויישרף

חומרים תרמוסטים
כאמור, חומר תרמוסטי עובר מנוזל למוצק פעם אחת בלבד. דוגמה טובה מגיעה מארוחת הבוקר. כאשר אנחנו מכינים חביתה, הביצה מגיעה במצב נוזלי והחימום הופך  אותה למוצק. חימום יתר ישרוף את החביתה אבל, בשום תנאי היא לא תחזור להיות נוזלית ע"י הוסםת אנרגיה חיצונית. 
חימום היא רק אחת השיטות הידועות למצק חומרים תרמופלסטים ממצב נוזלי, ישנם חומרים שיהפכו למוצק בהשפעת גלי קול בלבד וישנם גם החומרים הפוטופולימרים.  
פוטופולימרים הם חומרים תרמופלסטים בעלי יכולת להפוך מנוזל למוצק בחשיפה לאור, בעיקר לתאורת UV. היכולת של חומרים אלו להפוך למוצקים מנוצלת בהדפסה בשיטת SLA או סטריאוליטוגרפי . חומר הגלם מגיע במצב נוזל סמיך ומכונה שרף או resin. את החומר הופכים למוצק בחשיפה לאור באורכי גל מתאימים.  קימות שלוש שיטות מקובלות להפיכת השרף הפוטופולימר למוצק.
1. קרן לייזר ה"מציירת" על השרף שיכבה אחת שיכבה.
2. מקרן DLP המטיל תמונה באור UV על כל השיכבה וממצק רק את האזורים המוארים.
3. הדפסה מדויקת של החומר בדומה להזרקת דיו בשיכבה דקה לפי הצורה הרצויה וחשיפה מידית של כל השיכבה לאור.

דגם צבעוני של אובגט
להדפסה בחומרים תרמוסטים מספר יתרונות ייחודיים. התוצר הוא בעל פני שטח חלקים. ניתן לקבל חלקים בשקיפות טובה וניתן לקבל דיוק בפרטים קטנים .
יכולות נוספת חשובה הבאה לדי ביטוי בקונקס 500 החדשה  של אובגט הישראלית,  היא היכולת לגוון את החומר בפיגמנטים שונים ולקבל מודל צבעוני.
אבל, לחומרים התרמוסטים מספר חסרונות מהותיים המגבילים את ההתאמה שלהם בעיקר למודלים קונספטואלים ולא למוצר סופי. התוצר של מדפסות בחומרים פוטופולימרים מתקשה לשמור על תכונותיו לאורך זמן. החומר, בחשיפה לאור,  ממשיך להתקשות , צבעו נעכר והוא הופך לשביר. החומרים הפוטופולימרים רגישים מאוד לסביבה רטובה. הם סופחים לחות ואינם שומרים טוב על המידות.  התכונות הללו הופכים אותם מתאימים למודלים בעלי אורך חיים קצר ולא כתחליף למוצר סופי המיוצר בשיטות הייצור המסורתיות. חסרונות נוספים קשורים להשפעה הסביבתית של החומרים הפוטופולימרים. במצב הנוזלי של שרף הם רעילים ולא מומלצים למגע עור או נשימה. כמוצר סופי במצב מוצק, הם אינם ניתנים למחזור.

חומרים תרמופלסטים
היכולת של חומרים תרמופלסטים לעבור ממצב מוצק לנוזל וחזרה ולשמור על התכונות גם לאחר התכה וקרור הופכת אותם לזמינים לאין ספור יישומים.
רוב מוצרי הפלסטיק מסביבנו נוצרו בתבניות הזרקת פלסטיק. בתהליך הזרקה, הפלסטיק מומס ומוזרק בלחץ לתבנית מתכת שם הוא מתקרר ומקבל את צורתו הסופית.  הדפסה תלת ממדית עם חומרים תרמופלסטים מתבצעת בשתי שיטות עיקריות. השיטה הראשונה,  הנפוצה ביותר, היא חימום של חוט פלסטיק (בדרך כלל ABS או PLA) לטמפ' התכה כאשר החומר נדחף דרך נחיר צר המצייר את השיכבה. כאשר החומר עוזב את הנחיר, הוא מתקרר חזרה והופך למוצק. דרך יצור נוספת היא ה SLS.  בשיטה זו חומר הגלם מגיע בצורת פלסטיק הטחון דק לאבקה (בדרך כלל פוליאמיד) , הוא מחומם בתנור ובעזרת קרן לייזר מקורב לטמפ. ההתכה כדי לייצר את השיכבה.
מאבקת פלסטיק לחלק תרמופלסטי
לחומרים התרמופלסטים יתרונות רבים בחוזק מבני, שמירה על מידות לאורך זמן והתאמה למוצרי מזון ומגע עור. את התוצר הסופי ניתן למחזר והוא בטוח לשימוש.
בהדפסה תלת ממדית עם חומרים תרמופלסטים לא ניתן לקבל שקיפות, פני השטח אינם חלקים ובחלקים קטנים, קשה לשמור על פרטים.

הדפסה תלת ממדית איננה פתרון קסם המחליף תמיד את שיטות הייצור המסורתיות. ייצור מתוסף מהיר היא שיטת ייצור מתוחכמת המתבצעת ללא צורך בייצור כלים ומגבלות תכנון ומאפשרת לקבל צורות גאומטריות וחללים פנימיים ייחודיים. כדי להפיק ממנה תועלת, רצוי להכיר את הטכנולוגיה ולהתאים אותה לצורך.

גל רז