Objet Quadra

Objet Quadra — это серия многофункциональных 3D-принтеров, выпускавшаяся израильской компанией Objet Geometries (ныне Stratasys, после слияния в 2012 году). Принтеры этой линейки были одними из первых коммерческих устройств, реализовавших технологию струйной трёхмерной печати (PolyJet), позволяющую создавать прототипы и готовые изделия из фотополимерных смол с высокой точностью и гладкой поверхностью.

История

Компания Objet Geometries была основана в 1998 году в Реховоте (Израиль). Первый коммерческий 3D-принтер серии Objet Quadra был представлен в 2000 году. Он стал результатом многолетних исследований в области струйной печати и фотополимерных материалов. В отличие от более ранних технологий, таких как стереолитография (SLA) или селективное лазерное спекание (SLS), Objet Quadra использовал струйные печатающие головки, аналогичные тем, что применяются в обычных струйных принтерах, но вместо чернил наносил слои жидкого фотополимера.

Первая модель, Objet Quadra T, была выпущена в 2000 году и стоила около 60 000 долларов США. Она позволяла печатать объекты размером до 300 × 200 × 150 мм с разрешением до 600 × 300 × 600 точек на дюйм (DPI). В 2001 году вышла улучшенная версия Objet Quadra Tempo, которая отличалась более высокой скоростью печати и поддержкой большего числа материалов.

В 2003 году компания представила модель Objet Quadra 3000, которая стала последней в этой серии. Она была заменена на более совершенные линейки, такие как Objet Eden и Objet Connex, которые предлагали многоцветную печать и комбинирование материалов с разными свойствами.

Технология PolyJet

Основой работы принтеров Objet Quadra является технология PolyJet (Polymer Jetting). Процесс печати включает несколько этапов:

1. Подготовка модели: 3D-модель разбивается на тонкие слои (обычно толщиной 16–30 микрон) с помощью специализированного программного обеспечения (Objet Studio).
2. Нанесение материала: Струйная печатающая головка, содержащая множество сопел, наносит жидкий фотополимер на рабочую платформу. Для каждой детали используется два типа материала: основной (модельный) и поддерживающий (гелеобразный или воскообразный), который служит для создания опор для нависающих элементов.
3. Отверждение: Сразу после нанесения каждого слоя ультрафиолетовая лампа, встроенная в печатающую головку, отверждает фотополимер, превращая его в твёрдый пластик.
4. Удаление поддержек: После завершения печати объект извлекается из камеры, а поддерживающий материал удаляется механически (с помощью воды или щётки) или химически (в случае использования воскообразных поддержек).

Технология PolyJet обеспечивает высокую точность (до 0,1 мм) и гладкую поверхность, что делает её идеальной для создания прототипов, ювелирных изделий, медицинских моделей и архитектурных макетов.

Модельный ряд

Серия Objet Quadra включала несколько моделей, различавшихся по производительности и функциональности:

Все модели использовали одинаковую технологию печати и отличались в основном программным обеспечением и набором поддерживаемых фотополимеров.

Материалы

Для печати на принтерах Objet Quadra использовались фотополимерные смолы, разработанные компанией Objet. Основные типы материалов:

• FullCure — серия прозрачных и полупрозрачных смол, используемых для создания прототипов и демонстрационных моделей.
• Vero — непрозрачные смолы различных цветов (белый, чёрный, серый, синий, красный), обладающие высокой прочностью и жёсткостью.
• Tango — эластичные смолы, имитирующие резину или силикон, используемые для создания гибких деталей.
• Support — поддерживающие материалы, которые легко удаляются после печати (например, FullCure 705).

Все материалы были совместимы с технологией PolyJet и обеспечивали высокую детализацию и стабильность размеров.

Применение

Принтеры Objet Quadra нашли применение в различных отраслях:

• Прототипирование: Быстрое создание функциональных и эстетических прототипов для автомобильной, авиационной и потребительской электроники.
• Медицина: Изготовление анатомических моделей для планирования операций, обучения и демонстрации пациентам.
• Ювелирное дело: Создание восковых моделей для литья по выплавляемым моделям.
• Архитектура: Печать масштабных макетов зданий и ландшафтов.
• Образование: Использование в университетах и исследовательских центрах для обучения студентов и проведения экспериментов.

Преимущества и недостатки

Преимущества

• Высокая точность и гладкая поверхность, не требующая постобработки.
• Возможность печати сложных геометрий с поддержками.
• Поддержка нескольких материалов в одной модели.
• Относительно низкая стоимость по сравнению с SLA-принтерами.

Недостатки

• Высокая стоимость расходных материалов (фотополимеров).
• Ограниченный размер рабочей камеры.
• Необходимость удаления поддерживающего материала вручную.
• Сравнительно низкая скорость печати по сравнению с FDM-принтерами.

Наследие

Серия Objet Quadra стала важным этапом в развитии 3D-печати. Она продемонстрировала коммерческий потенциал струйной технологии и заложила основу для более совершенных систем, таких как Objet Eden, Objet Connex и Stratasys J-Series. Несмотря на то, что принтеры Objet Quadra больше не производятся, они остаются в истории как одни из первых устройств, сделавших 3D-печать доступной для широкого круга профессионалов.

Источники

• «Objet Geometries: A History of Innovation» — официальный сайт компании Stratasys.
• «3D Printing: The Next Industrial Revolution» — книга Кристофера Барнетта (2013).
• «PolyJet Technology: A Review» — журнал Rapid Prototyping Journal, 2005.
• «Objet Quadra T: First Impressions» — обзор в журнале «3D Printing Today», 2001.
• Техническая документация компании Objet Geometries (2000–2003).