Исследователи из инженерного колледжа им. Витерби при Южно-Калифорнийском университете разработали уникальный печатный стол для 3D-принтеров, способный динамически менять конфигурацию своей поверхности. Подобный стол в перспективе позволит уменьшить время печати и расход материала.
Слева – печать как на обычном столе, с длинными подпорками. В середине – печать с укороченными подпорками благодаря подъёму частей стола.
Вместо стандартной большой и плоской поверхности печатного стола в прототипе исследователей используется составной стол, состоящий из множества небольших пластин. Каждая из них способна подниматься по команде, отдаваемой программой, управляющей печатью. Поднятая в высоту пластина экономит материал, расходуемый при печати аналогичной поддержки. По оценкам инженеров, подобная технология способна сэкономить порядка 35% пластика.
Работой руководили профессор промышленного и системного машиностроения Йон Чен и кандидат наук Ян Ксю. Результаты их исследований опубликованы в журнале Additive Manufacturing.
Хотя чаще всего для печати используется недорогой пластик, такие вспомогательные структуры, как поддержки, обычно считают отходами, и выбрасывают. Это вносит свой вклад в постепенно назревающую проблему увеличения отходов трёхмерной печати. Кроме того, профессор Чен сообщил, что работает с технологиями печати биоматериалов, в которых расходные материалы весьма дороги. Если при стандартной печати пластик может стоить, по словам профессора, $50 за килограмм, то биоматериал для печати может стоить по $50 за грамм.
По словам Чена, кроме экономии на стоимости, технология позволяет экономить и время печати, уходящее на печать подпорок — вплоть до 40%.
Чтобы не поднимать стоимость системы и её энергопотребление чрезмерно, устанавливая по отдельному мотору для каждой платформы, инженеры обошлись всего одним мотором, способным поднимать по нескольку пластин. На основании геометрии модели программа сообщает пользователю, под какие из пластин необходимо установить металлические трубочки, благодаря которым мотор сможет поднимать их во время печати. Трубочки легко устанавливаются и удаляются по окончанию процесса.
Чен утверждает, что технологию легко адаптировать и для крупных аддитивных производств, например, в автомобилестроении, авиационной промышленности и производстве судов. Команда подала заявку на патент.
Слева – печать как на обычном столе, с длинными подпорками. В середине – печать с укороченными подпорками благодаря подъёму частей стола.
Вместо стандартной большой и плоской поверхности печатного стола в прототипе исследователей используется составной стол, состоящий из множества небольших пластин. Каждая из них способна подниматься по команде, отдаваемой программой, управляющей печатью. Поднятая в высоту пластина экономит материал, расходуемый при печати аналогичной поддержки. По оценкам инженеров, подобная технология способна сэкономить порядка 35% пластика.
Работой руководили профессор промышленного и системного машиностроения Йон Чен и кандидат наук Ян Ксю. Результаты их исследований опубликованы в журнале Additive Manufacturing.
Хотя чаще всего для печати используется недорогой пластик, такие вспомогательные структуры, как поддержки, обычно считают отходами, и выбрасывают. Это вносит свой вклад в постепенно назревающую проблему увеличения отходов трёхмерной печати. Кроме того, профессор Чен сообщил, что работает с технологиями печати биоматериалов, в которых расходные материалы весьма дороги. Если при стандартной печати пластик может стоить, по словам профессора, $50 за килограмм, то биоматериал для печати может стоить по $50 за грамм.
По словам Чена, кроме экономии на стоимости, технология позволяет экономить и время печати, уходящее на печать подпорок — вплоть до 40%.
Чтобы не поднимать стоимость системы и её энергопотребление чрезмерно, устанавливая по отдельному мотору для каждой платформы, инженеры обошлись всего одним мотором, способным поднимать по нескольку пластин. На основании геометрии модели программа сообщает пользователю, под какие из пластин необходимо установить металлические трубочки, благодаря которым мотор сможет поднимать их во время печати. Трубочки легко устанавливаются и удаляются по окончанию процесса.
Чен утверждает, что технологию легко адаптировать и для крупных аддитивных производств, например, в автомобилестроении, авиационной промышленности и производстве судов. Команда подала заявку на патент.
smind
Поддержки напечатанные принтером явно дешевле этого модульного стола с кучей дополнительных движков. И что самое главное возможностью рассинхрона и выламыванию поднятых стоек. Никогда это не сможет окупиться. Истинно говорю вам!
SLY_G Автор
TheCluster
А ведь надо еще обеспечить точность и повторяемость движений подвижных элементов стола. Их крепления (там скорее всего линейные подшипники стоят) рано или поздно износятся, появится люфт и в при очередной печати подвижный сегмент стола не сможет вернуться в исходное положение. Или другой вариант: из-за люфта в направляющей, плоскость одного из выдвинутых сегментов станет не параллельна остальным, из-за чего сопло печатной головки зацепит этот сегмент и поцарапает его или даже погнет.
И еще интересно, планируется ли компенсировать тепловое расширение этих подвижных частей или просто сразу отказываемся от нагрева стола и теряем возможность печатать множеством разных материалов?
В итоге имеем серьезное усложнение конструкции принтера при достаточно сомнительных преимуществах. Обслуживать такой принтер в долгосрочной перспективе будет гораздо сложнее и дороже.
Если задача экономить пластик и минимизировать отходы прямо так важна, то ее проще решить путем покупки установки для переплавки пластика и выдавливания прутка. Так можно сократить отходы почти до 0.
SinsI
А так ли нужна точность этих элементов?
Да, у авторов тут она послойная — но даже всего десяток возможных положений может уже обеспечить бОльшую часть всех преимуществ по скорости и экономии материалов.
Единственное — это усложнит конструкцию печатной головки, так как надо будет добавить какой-нибудь дальномер или 3Д сканер для точного определения «профиля дна», плюс учитывать ограничения для подвижности головки.
middle
Печатный стол калибруется листом бумаги. Вот такая нужна точность. Неправильная калибровка — неудавшаяся печать.
SinsI
Только это требуемая точность не к поверхности стола, а к дальномеру/3Д сканнеру.
Сама же поверхность только должна быть такой формы, чтобы не мешать движению головки.
granvi
Именно к поверхности стола.
Зазор и наклон плрскости.
Имхо проблема надумана.
Двуголовочные принтеры, печатающие поддерж
SinsI
Звучит бредово — что, на большом столе (для которого невозможно обеспечить такую точность) нельзя печатать?
Такая точность нужна только если вы откалибровали один раз — и забыли. Если же дальномер/сканнер постоянно обновляет данные о профиле поверхности, то что мешает поднять/опустить головку на пару миллиметров в процессе печати?
Что, нельзя приварить металлический кубик на стол, и учитывать его конфигурацию при печати (используя как постоянную поддержку)?
В конце концов, печатают же целые дома — там никакой «толщины бумаги» никогда не обеспечить.
Meklon
Для больших столов есть тач. Когда щуп строит геометрию искривлений с погрешностью в районе 5 мкм. А потом учитывает при нанесении первого слоя.
Mishootk
Вполне себе домашний Wanhao Duplicator 6+ автоматически калибруется то-ли по 9, то-ли по 16 точкам (уже не помню точно). По центру бумажкой выставляешь зазор, дальше автокалибровкой он растягивается по всей площади стола.
granvi
Так на домах и столов (в этом пониманни нет) есть направляющие рельсы. И все таки надо разлелять размерность. Микрометры и дециметры.
Вообще, звучит бредово такое сравнение…
Goron_Dekar
Но не для подпорок, а для raft'a.
Mishootk
Я что-то не понимаю? У моего принтера на головке стоит дальномер, который определяет расстояние от головки до стола. Калибровка по бумажке — это фиксация расстояния дальномера от плоскости сопла. Я могу откалибровать по одному коврику, а потом положить другой, с отличной толщиной, все будет нормально печататься.
В алгоритм достаточно внести считывание высоты поддержки перед началом печати на ней. Точность установки поддержки — +-5 мм достаточна. Именно такая, чтобы принтер перед началом печати на ней подвел к ней без задевания голову и далее произвел калибровку уже штатными движениями моторов. При подъеме сегмента можно использовать тот же датчик головки, чтобы поймать момент выхода на нужную высоту.
senchik
нагрев стола это глупость RepRap, это применили что бы Stratasys не придирался к тем, кто продавал решения RepRap. Частники могли всегда использовать нормальную камеру с нормальным обдувом и нагревом без нагреваемого стола.
Ark1774
Для домашнего применения да. А вот в бизнес применении в некоторых случаях возможна стабильная экономия на не таком уж дешёвом пластике. Окупится ли это или нет не берусь утверждать. Зависит от скорости/объёма печати и требуемого качества.
alexey_c
Если применяемый пластик при таком плавлении не теряет своих свойств, то на предприятии есть (уже) аппарат, производящий пруток из отхододов.