Давно не брал пера я в руки...
В прошлом году описывал несколько проектов технического трабл-шутинга. Хочу продолжить этой статьей.
Уникальность в том, что проект выкладываю, не потому что его не приняли или не оплатили, а потому что заказчик дал разрешение, хотя и с некоторыми ограничениями.
Через некоторое время, после выхода статьи о 3D металопринтере, ко мне обратился один предприниматель, с предложением о сотрудничестве. Как это часто бывает, задача состояла в изобретении велосипеда, т.е. нужно было то, что уже давно существует. Поэтому вместо сотрудничества, я просто дал человеку наводку на производителя и на время забыл. Но, бумеранг добра, всегда возвращ��ется. Через год этот предприниматель обратился с новой задачей, которую мы отработали и о которой я сегодня расскажу.
Сконструировать полностью автоматизированный аппарат для производства печатей и штампов, со скоростью производства не более 5 минут на 1 стандартную печать.
Любой проект я начинаю с подробного анализа. Анализу подвергается: проблема, рынок, заказчик, клиент заказчика, конкуренты, аналоги, решения в смежных отраслях и т.п.
Вскрытие показало, что существует несколько технологий производства печатей и штампов, в т.ч.:
Разобрали эти технологии по процессам, с целью выявления самых дорогих, с точки зрения автоматизации:
Далее технологии были проанализированы, с точки зрения качества получаемого результат.
Не буду приводить таблицу сравнения, скажу лишь, что победила флеш технология, т.к.:
В результате было принято решение автоматизировать флеш технологию.
Схема изготовления печатей по флеш технологии
Самым простым решением, было бы сделать мини производственную линию. Когда, в самой технологии ничего не меняется, а добавляются промежуточные устройства. Или робота (следуя трендам).
Но такой подход, нам чужд и вот что мы придумали:
Вариант 1. Вместо распечатанного на принтере шаблона (трафарета) будем использовать матрицу от телефона. Этот принцип применяется в 3D принтерах (технология LCD SLA UV). Это позволит нам не перемещать шаблон, а формировать его прямо в рабочей зоне прибора, что увеличит скорость и удешевит конструкцию.
Схема использования матрицы телефонного экрана для УФ засветки
Вариант 2. Вместо лампы вспышки, для точечного спекания пор микропористой резины, бу��ем применять термоголовку от термопринтера (чековый принтер). Т.е. шаблон вообще не нужен.
Схема работы термопринтера
Вариант 3. Чтобы использовать более дешевые варианты исходного материала, будем не запекать поры, а забивать их. Для этого используем:
Вариант 3а. термопринтер с риббоном (красящая термотрансферная лента).
Схема термотрансферной печати с использованием риббона
Вариант 3б. Лазерный принтер.
Варианты 1, 2 и 3а проверены на практике и точно работают. Конечно, потребовалось подобрать оптимальные режимы (например, температура термоголовки, скорость и т.п.), оптимальные материалы (как основные, так и вспомогательные).
Вариант 3б. Хоть и является теоретически самым перспективным, но еще требует подбора пористого термостойкого материала, а возможно и немного другого подхода (например, печать на микро сетке с последующим использованием ее, в качестве трафарета).
В результате мы разработали аж 4 варианта новых технологий производства печатей. Все они, имеют скорость гораздо выше требуемой и себестоимость ниже существующих.
В прошлом году описывал несколько проектов технического трабл-шутинга. Хочу продолжить этой статьей.
Уникальность в том, что проект выкладываю, не потому что его не приняли или не оплатили, а потому что заказчик дал разрешение, хотя и с некоторыми ограничениями.
Предыстория
Через некоторое время, после выхода статьи о 3D металопринтере, ко мне обратился один предприниматель, с предложением о сотрудничестве. Как это часто бывает, задача состояла в изобретении велосипеда, т.е. нужно было то, что уже давно существует. Поэтому вместо сотрудничества, я просто дал человеку наводку на производителя и на время забыл. Но, бумеранг добра, всегда возвращ��ется. Через год этот предприниматель обратился с новой задачей, которую мы отработали и о которой я сегодня расскажу.
Задача
Сконструировать полностью автоматизированный аппарат для производства печатей и штампов, со скоростью производства не более 5 минут на 1 стандартную печать.
Анализ
Любой проект я начинаю с подробного анализа. Анализу подвергается: проблема, рынок, заказчик, клиент заказчика, конкуренты, аналоги, решения в смежных отраслях и т.п.
Вскрытие показало, что существует несколько технологий производства печатей и штампов, в т.ч.:
- Фотополимерная технология. Самая простая и самая распространенная, на сегодняшний день, технология. Технология заключается, в засветке, через шаблон, полимерной смолы чувствительной к УФ лучам (примерно, так же как засвечивают фоторезист при изготовлении печатных плат).
- Лазерная гравировка. Тут, думаю объяснения излишни.
- Флеш технология. Для изготовления печатей, по этой технологии, используется специальная микропористая резина, поры который спекаются под действием температуры. Для точечного спекания используют лампу-вспышку и трафарет.
- Механическая гравировка. Редко применяется.
- Печать на 3D принтере. Экзотический вариант.
Разобрали эти технологии по процессам, с целью выявления самых дорогих, с точки зрения автоматизации:
- В фотополимерной технологии — это промывка клише, от не затвердевшего фотополимера.
- В лазерной технологии — это периодическая калибровка лазера и удаления запаха жженой резины.
- В флеш технологии — процессы простые, но дорогой сам материал (микропористая резина).
- Механическая гравировка — время.
- Печать на 3D принтере — обслуживание.
Далее технологии были проанализированы, с точки зрения качества получаемого результат.
Не буду приводить таблицу сравнения, скажу лишь, что победила флеш технология, т.к.:
- Имеет высокое разрешение,
- Может быть многоцветной,
- Влагостойкость,
- Удобство применения (краско наполненная),
- Большой цикл между заправками.
В результате было принято решение автоматизировать флеш технологию.
Схема изготовления печатей по флеш технологии
Решение
Самым простым решением, было бы сделать мини производственную линию. Когда, в самой технологии ничего не меняется, а добавляются промежуточные устройства. Или робота (следуя трендам).
Но такой подход, нам чужд и вот что мы придумали:
Вариант 1. Вместо распечатанного на принтере шаблона (трафарета) будем использовать матрицу от телефона. Этот принцип применяется в 3D принтерах (технология LCD SLA UV). Это позволит нам не перемещать шаблон, а формировать его прямо в рабочей зоне прибора, что увеличит скорость и удешевит конструкцию.
Схема использования матрицы телефонного экрана для УФ засветки
Вариант 2. Вместо лампы вспышки, для точечного спекания пор микропористой резины, бу��ем применять термоголовку от термопринтера (чековый принтер). Т.е. шаблон вообще не нужен.
Схема работы термопринтера
Вариант 3. Чтобы использовать более дешевые варианты исходного материала, будем не запекать поры, а забивать их. Для этого используем:
Вариант 3а. термопринтер с риббоном (красящая термотрансферная лента).
Схема термотрансферной печати с использованием риббона
Вариант 3б. Лазерный принтер.
Варианты 1, 2 и 3а проверены на практике и точно работают. Конечно, потребовалось подобрать оптимальные режимы (например, температура термоголовки, скорость и т.п.), оптимальные материалы (как основные, так и вспомогательные).
Вариант 3б. Хоть и является теоретически самым перспективным, но еще требует подбора пористого термостойкого материала, а возможно и немного другого подхода (например, печать на микро сетке с последующим использованием ее, в качестве трафарета).
Результат
В результате мы разработали аж 4 варианта новых технологий производства печатей. Все они, имеют скорость гораздо выше требуемой и себестоимость ниже существующих.
