WJ51C — první stolní vosková 3D tiskárna pro šperkařství na světě

Profesionální tisk voskových modelů byl dlouho spojen především s rozměrnými průmyslovými zařízeními, vysokou počáteční investicí a samostatným výrobním prostorem. Menší šperkařské dílny proto často zadávaly výrobu modelů externě nebo využívaly dostupnější 3D tisk z odlévatelných pryskyřic.

Flashforge WJ51C tento rozdíl zmenšuje. Výrobce ji představuje jako první stolní průmyslovou voskovou 3D tiskárnu na světě. Podstatnější než samotné prvenství je však její praktický přínos: technologie MJP, modelový vosk a přesnost profesionálních systémů se dostávají do kompaktnějšího zařízení určeného pro menší provozy.

Proč vznikla stolní vosková 3D tiskárna

Velké průmyslové tiskárny jsou vhodné pro výrobní závody, servisní centra a provozy zpracovávající rozsáhlé série. Nabízejí vysokou kapacitu, ale zároveň vyžadují odpovídající prostor, investici a pravidelné vytížení.

Pro samostatného designéra nebo menší šperkařskou dílnu může být takové řešení zbytečně rozsáhlé. Externí výroba zase prodlužuje celý proces a omezuje možnost rychle upravovat návrhy.

Stolní vosková tiskárna umožňuje přesunout výrobu modelů přímo do dílny. Návrh lze upravit, připravit k tisku a fyzicky zkontrolovat bez opakovaného předávání dat externímu dodavateli. To zkracuje vývoj zakázkových šperků a poskytuje větší kontrolu nad termíny.

Kompaktní konstrukce pro menší provozy

Flashforge WJ51C měří 865 × 510 × 654 mm. Ve srovnání s velkými průmyslovými systémy zabírá výrazně méně místa a může být instalována ve šperkařském studiu, menší dílně nebo provozovně s vlastní výrobou.

Hmotnost zařízení je 115 kg. Označení „stolní“ proto neznamená přenosnou tiskárnu, ale kompaktní profesionální systém, pro který je potřeba připravit stabilní pracovní plochu a vhodné provozní podmínky.

Pracovní prostor o rozměrech 235 × 138 × 100 mm umožňuje výrobu jednotlivých zakázkových modelů i menších sérií.

Tisk z pravého modelového vosku

WJ51C využívá technologii MultiJet Printing neboli MJP. Během tisku nanáší tenké vrstvy modelového a podpůrného materiálu, ze kterých postupně vzniká výsledný voskový model.

Červený materiál FFWJ1200 tvoří samotný model určený pro následné odlévání. Bílý podpůrný vosk FFMS3200 stabilizuje jemné detaily, převisy a složitější geometrie. Po dokončení tisku se podpůrný materiál odstraní postupem určeným výrobcem.

Výhodou je možnost vytvářet geometrie, které by se ručně obtížně modelovaly nebo opracovávaly. Jde například o jemné filigrány, drobné ornamenty, duté konstrukce nebo složitější kamenná lůžka.

Rozlišení, vrstva a rozměrová přesnost

Výrobce pro WJ51C uvádí rozlišení 2900 × 2900 × 1700 DPI, tloušťku vrstvy 15 μm a rozměrovou přesnost ±0,04 mm na 20 mm.

Samotná hodnota DPI ale není jediným ukazatelem kvality. Na výsledný povrch a opakovatelnost mají vliv také přesnost pohybu, stabilita teploty, vlastnosti vosku, správná příprava dat a pravidelná údržba zařízení.

V praxi je důležitá schopnost zachovat jemné hrany, zaoblené plochy a drobné konstrukční prvky bez výrazného schodování. Kvalitnější výchozí model může zároveň omezit množství ručních oprav před zaformováním.

Voskové bloky podle skutečné spotřeby

Tradiční průmyslové systémy mohou používat velká balení materiálu, která je nutné udržovat v připraveném stavu i při menší tiskové úloze. WJ51C pracuje se samostatně balenými voskovými bloky.

Modelový vosk FFWJ1200 je dodáván v blocích o hmotnosti 72 g a podpůrný materiál FFMS3200 v blocích o hmotnosti 180 g. Obsluha tak může doplňovat materiál podle plánované výroby.

Flashforge uvádí využití modelového vosku nejméně 57 %. Tato hodnota vychází z interních průměrných testů výrobce a skutečná spotřeba závisí na geometrii, rozmístění a množství podpůrného materiálu.

Dva režimy pro prototypy i menší série

WJ51C nabízí jednokanálový a dvoukanálový režim. Jednokanálový režim využívá menší část pracovní plochy a výrobce pro něj uvádí rychlost růstu modelu až 7 mm za hodinu. Hodí se především pro rychlé prototypy a menší počet kusů.

Dvoukanálový režim využívá celou pracovní plochu. Jeho udávaná rychlost činí přibližně 3,2 mm za hodinu, ale do jedné úlohy lze rozmístit více modelů. Může proto dávat větší smysl u zaplněné platformy a malosériové výroby.

Vhodný režim je potřeba vybírat podle konkrétní zakázky a odhadu vytvořeného v programu WaxJetPrint.

Jak vypadá digitální pracovní postup

Výroba začíná přípravou 3D modelu šperku. Data ve formátu STL nebo SLC se následně zpracují v programu WaxJetPrint, kde obsluha nastaví jejich orientaci, rozmístění a režim tisku.

Tiskárna vytvoří model společně s podpůrným voskem. Po vytištění se podpůrný materiál odstraní a model se zkontroluje před zaformováním. Následovat může standardní proces vytavitelného modelu a odlití zvoleného kovu.

Vlastní tiskárna umožňuje tento postup lépe plánovat. Úpravy návrhu, kontrolní prototyp a finální model nemusí pokaždé putovat k externímu dodavateli.

Pro koho je WJ51C vhodná

Šperkařští designéři

Designér může rychleji převést digitální návrh do fyzického modelu, zkontrolovat proporce a případně provést úpravy před odléváním.

Menší šperkařské dílny

Dílna získá možnost vyrábět voskové modely interně bez instalace rozměrného průmyslového systému. Přínosem je větší kontrola nad termíny, kvalitou a prioritami jednotlivých zakázek.

Výrobci zakázkových šperků

U zakázkové výroby se návrhy často mění podle požadavků zákazníka. Interní tisk umožňuje rychleji ověřovat velikost, konstrukci i vzhled připravovaného šperku.

Poskytovatelé tiskových služeb

WJ51C může sloužit také jako produkční zařízení pro menší série a výrobu voskových modelů pro další šperkaře nebo slévárny.

Co zohlednit před pořízením

Před výběrem tiskárny je potřeba posoudit nejen pořizovací cenu, ale také očekávané vytížení, spotřebu materiálu, kapacitu pracovního prostoru a požadavky následného zpracování.

Zařízení vyžaduje stabilní umístění, elektrické připojení a provozní prostředí s teplotou 18 až 26 °C a relativní vlhkostí 30 až 70 %. Do celkových nákladů je vhodné započítat také spotřební materiály, servis a čas obsluhy.

Nejspolehlivější představu o výsledku poskytne testovací tisk vlastního modelu. Na něm lze posoudit kvalitu detailů, povrchu i vhodnost technologie pro konkrétní typ výroby.

Kompaktní cesta k vlastní výrobě voskových modelů

Flashforge WJ51C spojuje kompaktnější konstrukci, technologii MJP a tisk z pravého modelového vosku. Je určená především pro provozy, které chtějí získat větší kontrolu nad výrobou prototypů a menších sérií, ale nepotřebují rozměrný průmyslový systém.

O vhodnosti tiskárny by měl rozhodnout konkrétní výrobní proces, požadovaná kapacita a kvalita dosažená na vlastních datech. Testovací model proto představuje nejlepší způsob, jak technologii před pořízením prakticky ověřit.