Уникальность ювелирного дела – в том, что оно относится и к сфере искусства, и к массовому производству. Профессия ювелира предполагает не только самобытное творческое мышление, но и высокую искусность и скрупулезность в работе. И если говорить о специфике этой отрасли, то на первом месте здесь стоит обеспечение высочайшей точности изделий. У ювелирной промышленности непростая задача – воплотить в серийных украшениях совершенное творение мастера.

3D-печать в ювелирном деле – это точность, производительность и простота

«Ювелирная точность» – понятие, как нельзя лучше описывающее одно из преимуществ аддитивных технологий: 3D-моделирование и 3D-печать позволяют в короткие сроки создать изделия сложнейшей формы, в том числе очень мелкие, максимально соответствующие изначальной модели. Логично, что с появлением и развитием 3D-технологий ювелирные предприятия стали проявлять пристальный интерес к новым возможностям. За последние годы аддитивные методы доказали свою эффективность в самых разных областях – в авиакосмической, нефтегазовой, судостроительной промышленности, в машиностроении, металлообработке, науке и образовании. В первых строчках этого списка находится и ювелирная отрасль.

О значимости 3D-технологий для ювелирного дела мы поговорили с Никитой Кудряшовым, продакт-менеджером 3D-направления компании iQB Technologies.

– Никита, расскажите, пожалуйста, как 3D-печать используется для создания ювелирных изделий?

– Сегодня в ювелирной промышленности используют две основные технологии получения мастер-моделей и готовых изделий – литье по выплавляемым и по выжигаемым моделям. Первая из них – самая простая и распространенная: на 3D-принтере по технологии многоструйного моделирования (MJP) создаются восковые модели для последующего изготовления мастер-моделей. При литье по выжигаемым моделям изделие выращивается из жидкого фотополимера методом лазерной стереолитографии или многоструйного моделирования. 

3D-модель ювелирного изделия создается в программе Rhinoceros

– В чем заключается технологический процесс?

– В специализированном программном обеспечении создается и прорабатывается трехмерная модель будущего ювелирного изделия. Дизайн разрабатывается, как правило, в программе Rhinoceros, после чего 3D-модель загружают в программный продукт Materialise Magics. Здесь происходит проверка на наличие ошибок и исправление полигональной сетки, чтобы подготовить модели к размещению на платформе построения принтера. Следующий этап – отправка этих моделей на 3D-печать.  

– Применяется ли в ювелирной отрасли 3D-сканирование?

– Да, безусловно. 3D-cканеры (например, Rexcan DS3) – это незаменимое решение, если требуется обратный инжиниринг, то есть если стоит задача восстановить или воссоздать некое изделие, скажем, историческое.

– В чем основные преимущества у аддитивного производства перед традиционными методами в ювелирном деле?

– Прежде всего, это быстрота получения мастер-моделей благодаря высокой скорости печати. Теперь не нужно вручную на фрезерных станках изготавливать каждое колечко отдельно. Это занимает уйму времени.

Аддитивные методы дают нам возможность создавать неповторимые модели будущих изделий с геометрией любой сложности. Для дизайнера-ювелира это открывает просто безграничные горизонты.  

Сам процесс выплавления воска очень простой, не требует какого-то супероборудования. Кроме того, мы можем печатать восковку для отливки сразу конечного изделия – изготавливать мастер-модель нет необходимости.

И еще один важный момент: применяя 3D-технологии, мы избавляемся от расходов, связанных с потерей драгоценных металлов.

– То есть мы экономим и время, и затраты на рабочую силу. А конкретно сколько времени уходит на 3D-печать?

– Построение в принтере занимает примерно шесть часов. После этого модель отливается, дальше мы делаем мелкую доработку, и всё – мастер-модель готова.

Высокая точность печати, полученная на 3D-принтере 3D Systems ProJet 3600W: мастер-модель и готовое изделие, состоящее из 1100 оправ для камней одинакового размера

– Ювелирные украшения компактны, значит, за раз можно изготовить много изделий?

– Совершенно верно, на платформе принтера помещается до тридцати всевозможных моделей. Причем абсолютно разных – сложных, легких, колец, браслетов и так далее... В этом смысле нет никаких ограничений.

У американской компании 3D Systems, чье оборудование мы предлагаем нашим клиентам, есть модели с более вместительными камерами, по сравнению с продукцией конкурентов. И в целом, скорость печати у этих машин выше, и они более надежны.

Возьмем, к примеру, принтер 3D Systems ProJet 3600. Размер рабочей камеры этой модели – 298 на 185 на 203 мм. Есть разные режимы печати, для ювелирных изделий мы в основном используем максимальное разрешение – 750 на 750 на 1600 dpi, слои при этом идут по 16 микрон. При таких параметрах мы получаем исключительное качество.

– Никита, а что Вы скажете о ситуации в отрасли? Насколько активно внедряются аддитивные технологии на предприятиях?

– По нашему опыту, все ювелиры знают, что такое 3D-принтеры и какие возможности они несут, и многие задумываются об их покупке. Никому не надо рассказывать, зачем это. Все прекрасно понимают, что аддитивные технологии ускоряют процесс получения конечного продукта в разы, что это проще, что не нужно большого количества технологов, которые будут тратить долгие часы на изготовление мастер-моделей и готовых изделий.

3D-печать сегодня вовсю используют и крупные, и средние предприятия. Если спросить, как они работали лет семь назад, когда применялись традиционные методы, то ответ однозначен – были совершенно другие объемы производства! Это касается и маленьких компаний: даже если дизайнер делает вручную одно кольцо в день, на принтере он его просто сразу печатает, отливает, и всё.

– Выгоды 3D-технологий очевидны. А есть ли у минусы?

– К недостаткам можно отнести высокую стоимость оборудования и материалов, большие вложения. Но, с другой стороны, фрезерные ювелирные станки тоже недешевые.

– Такие расходы не отпугивают ювелиров?

– Для индивидуального предпринимателя это, возможно, большие деньги, а для какого-то масштабного производства – копейки. И кстати, специально для частных ювелиров выпущен настольный принтер 3D Systems ProJet 1200, в котором используется фотополимер. Стоит он гораздо дешевле. Процесс и программное обеспечение у него такие же, как у «старших братьев», только камера построения маленькая, рассчитанная на три-четыре кольца или одну брошку. И при мелкосерийном производстве всё говорит в пользу 3D-печати: экономятся и время, и средства на выпуск изделий.

– Подведем итог…

– Если сформулировать всё сказанное об аддитивных методах в ювелирной отрасли кратко, то я бы ограничился тремя вескими словами: точность, производительность, простота.