Экспериментальный 3D принтер предлагает умный способ устранения отходов


Одна из уникальных проблем 3D-печати заключается в том, что модели со структурами, висящими в воздухе, такими какносик чайника, также нуждаются во временных структурах для поддержки мягкого экструдированного пластика до тех пор, пока он не затвердеет. Это может привести к большому количеству потраченного впустую материала, потому что впоследствии эти опоры просто выбрасываются. Новый прототип 3D-принтера с сегментированным полом, который можетиспользоваться для создания временных опор, может радикально сократить количество пластиковых отходов.

3D-принтер, использующий аддитивные методы экструзии (когда модель создается путем нанесения слоя за слоем материала), обычно имеет стабильную, ровную печатную поверхность, на которой модель может медленно создаваться с течением времени. Кровать сделана из гладкого материала, поэтому пластиковая 3D-модель может быть легко отделена, когда она будет завершена, но это примерно так же сложно, как и получается.

 

Чем ровнее поверхность кровати, тем лучше будут результаты 3D -печати, но это также требует создания дополнительных опорных конструкций, которые впоследствии не только должны быть тщательно удалены, чтобы не испортить поверхность модели, но и не могут быть повторно использованы ни для чего другого. Пластиковая нить дешева, но 3D—печать также начинает использоваться в медицине для воссоздания тканей и органов, а биоматериалы, используемые для этого, могут быть дорогими-более 1000 долларов за маленькую бутылочку.

Это проблема, которую исследователи в этой области пытались решить с помощью нескольких методов , включая 3D-принтеры со сложными пятиосными печатающими рычагамии даже печатные модели внутри чана с вязким гелем, достаточно толстым, чтобы временно поддерживать модель во время ее создания. Исследователи из Инженерной школы Витерби в американском университете в Калифорнии придумали совершенно другой подход. Их прототип принтера был частично вдохновлен игрушками pin art, где 3D-воссоздание рук или лиц может быть создано сеткой металлических штифтов, которые свободно перемещаются вверх и вниз на разной высоте. Вместо булавок станина их 3D-принтера состоит из сетки крошечных квадратов, которые могут независимо перемещаться вверх и вниз, обеспечивая дополнительную поддержку сложной 3D-модели по мере ее создания. Их работа над принтером была недавно опубликована в журнале Additive Manufacturing journal.

Более ранние прототипы модернизированной кровати 3D-принтера команды использовали отдельный электродвигатель для подъема каждой секции, и при цене 10 долларов каждая, плюс стоимость плат управления, это привело к тому, что 3D-принтер стоил значительно меньше 10 000 долларов. Поскольку многие доступные сейчас 3D-принтеры стоили всего пару сотен долларов, такой подход был непомерно дорогим, поэтому исследователи переделали прототип так, чтобы вся система теперь приводилась в действие только одним двигателем.

Конструкция 3D-принтера не полностью устраняет необходимость в опорных конструкциях, но, по оценкам его создателей, прототип может сэкономить около 35% материалов, обычно необходимых для создания сложной модели. Но это не просто экономия материалов и затрат. Печать этих дополнительных опорных конструкций также увеличивает время 3D-печати, и исследователи полагают, что поднимающаяся кровать может сократить время печати в среднем почти на 40%. По мере того как 3D принтеры медленно переходят от штамповки 3D безделушек к строительству целых домов эти улучшения в эффективности и использовании материалов будут иметь решающее значение для расширения жизнеспособности 3D-печати для крупномасштабного производства.


0 0 голоса
Рейтинг статьи

Подписаться
Уведомить о
guest
0 комментариев
Межтекстовые Отзывы
Посмотреть все комментарии
0
Оставьте комментарий! Напишите, что думаете по поводу статьи.x
()
x