Новых концепций 3D принтеров становится все больше. На выставке Maker Faire 2013 в Нью-Йорке был представлен новый 3D принтер, использующий для печати жидкий металл. Девайс получил название "Vader" в честь разработчиков отца и сына Скотта и Зака Вейдера из стартапа Vader Systems .
Печать жидким металлом - прогрессивная технология 3D печати (также относящаяся к аддитивному производству). С помощью этой технологии можно создавать механические детали и электронные соединения аддитивным способом. В отличие от формообразования распылением, печать жидким металлом подобна струйной печати, при которой каждая отдельная расплавленная капля наносится на определенный участок. Используя печатающую головку, во многом схожую с печатающей головкой струйного принтера, 3D принтер послойно наносит капли расплавленного алюминия, формирующиеся постепенно. В результате можно создавать объекты большой сложности без затрат труда и энергии со стороны производителя. Изменяя размер печатающей головки, система распределяет расплавленные шарики металла диаметром от 100 до 1000 микрон.
В настоящее время технология прямого лазерного спекания металла является распространенным процессом изготовления металлических деталей. Она включает использование лазера высокой мощности для соединения мелких частиц металлического порошка в массу желаемой трехмерной формы. Лазер выборочно соединяет порошковый материал, сканируя поперечные сечения, которые генерируются из СAD файла на рабочую поверхность. После того, как каждое сечение отсканировано, рабочая поверхность смещается вниз на высоту одного слоя, сверху наносится новый слой материала, и процесс повторяется до тех пор, пока не будет готова модель.
"Но напечатанные объекты не совсем подходят для деталей машин, так как они слегка пористые", - говорит Зак Вейдер в интервью Tom"s guide.
Этот первый жидкометаллический принтер от компании Vader Systems, также называемый Mark 1, все еще является прототипом. Vader закончила его сборку за несколько дней до дебюта в Нью-Йорке. В принтере пока нет печатающей головки, поэтому не представлены напечатанные образцы. Однако Зак Вейдер говорит, что "их устройство может также иметь тысячи насадок и печатать со скоростью, близкой или даже большей, чем скорость струйного принтера". На данный момент работа авторов проекта сосредоточена на разработке девайса, использующего алюминий для быстрого прототипирования механических частей, но Зак Вейдер считает, что к материалам, пригодным для печати, также будет довольно легко добавить медь, серебро и золото.
Предварительные характеристики 3D принтера Mark 1:
- Печать жидким металлом (алюминий)
- Область печати : 250 x 250 x 250 мм
- Разрешение : 50 мкм
- Скорость печати : 20 мл/ч
- Требования к питанию : 15 А 120 В
- Вес : ~54 кг
По словам команды, текущая версия 3D принтера разработана для малых предприятий, но приблизительно через год планируется выпуск версии стоимостью меньше, чем 10 000$.
3D печать из алюминия проиходит путем спекания алюминиевого порошка вместе с лазером для производства металлических деталей, которые одинаково хороши, как обработанные модели.
3D-печатный алюминий не похож на традиционный блестящий измельченный алюминий. Вместо этого он имеет матовый серый отдел с слегка более грубой и менее определенной поверхностью. Тонкий блеск, который вы заметите, вызван наличием кремния в сплаве.
Типичное иcпользование
Алюминий подходит для сильных, легких и точных металлических деталей. Приложения варьируются от запасных частей до компонентов автомобилей RC, гаджетов и даже ювелирных изделий.Цены на печать алюминием
Цена основана на- Объем модели : объем вашей модели используется для расчета стоимости материала (мм³)
- Масса модели : объем масса модели (г)
- Ориентация . То, как ваша модель позиционируется на платформе печати, повлияет на создание поддержки и, следовательно, на цену.
Уровень сложности печати настолько высок, что наши специалисты смогут сообщить точную цену, только после получения макета детали или габаритов.
Технология печати алюминием
Металлическая 3D-печать - также известная как Direct Metal Laser Sintering (DMLS) и Select Laser Plting (SLM) - это лазерная технология, использующая порошковые металлы.
Подобно лазерному спеканию, мощный лазер селективно связывает частицы на порошковом слое, в то время как машина распределяет ровные слои металлического порошка. Структуры поддержки автоматически генерируются и создаются одновременно в одном материале и впоследствии удаляются вручную.
После завершения, часть подвергается термообработке.
Дополнительная информация
Можно создавать непрямоугольные, органично сформированные объекты, которые не могут быть получены каким-либо другим процессом.
Поскольку опоры необходимо удалить вручную, некоторые доказательства удаленных структур поддержки могут остаться на вашей модели.
Любые «нависающие» структуры (например, нижняя сторона таблицы) или углы меньше 35 ° будут иметь тенденцию быть менее привлекательными с этим процессом.
Идеальная форма для этого процесса - это сетка. Легко спроектировать и обеспечить наилучшие результаты
В настоящее время 3d печать металлом рассматривается, как одна из наиболее перспективных технологий, которая в недалеком будущем может вытеснить современные методы прототипирования.
Исследователи усердно работают над тем, чтобы в ближайшее время принтеры, печатающие металлом, появились на строительных площадках, в металлургической промышленности и на пищевом производстве.
Вам не кажется, что создатели «Терминатора» смогли предугадать будущее?
Только представьте, как изменится наш мир в лучшую сторону, если каждый из нас сможет наладить производство металлических сооружений и конструкций у себя дома.
Говорить о перспективах металлопечати можно бесконечно, но для начала лучше подробнее разобраться с тем, что представляют собой современные 3D принтеры для печати металлом.
Еще недавно литье, рассматривалось как единственный недорогой и выгодный с экономической точки зрения метод изготовления трехмерных металлоконструкций.
С появлением FDM принтеров его гегемония несколько пошатнулась, однако в начале двухтысячных годов мало кто верил в то, что технология трехмерной печати эволюционирует до такой степени, что на повестке дня встанет вопрос о комплексном реформатировании металлургийной промышленности.
Принцип послойного выращивания объемного объекта изначально использовался только при создании аппаратов, работающих с пластиком и глиной.
Прошло немало времени, прежде чем появился 3d принтер по металлу, способный оказать достойную конкуренцию традиционным методам металлопроизводства.
Технологии 3д печать металлом:
На данный момент существует всего несколько технологий, которые используются для печати металлом: лазерные 3d принтеры и струйные. Обе они подразумевают аккуратное и постепенное наслаивание «чернил» слой за слоем для построения заданной фигуры. Тем не менее, инженеры нашли сразу несколько способов, позволяющих вырастить твердый объект на платформе построения.
Селективное лазерное спекание
Технология SLS, также известная под названием Direct metal laser sintering, позволяет создавать металлические объекты из плавкого порошка – металлической глины. Впервые данный материал был показан в 1990 году в Японии. Тогда его использовали для лепки примитивных форм. В промышленности применять его стали лишь спустя десять лет после открытия.
Металлоглина изготавливается из смеси металлической стружки, органического связующего вещества и воды. При обжигании связующее вещество и вода выгорают, что превращает металлический порошок в монолитный объект.
Свеженапечатанные детали методом Direct metal laser sintering:
Для обработки металлоглины SLS-принтеры используют лазер. Порошок наносится на поверхность платформы ровным слоем, после чего разглаживается специальным валиком.Затем лазерное излучение корректирует слой металлоглины так, как это запрограмированно в шаблоне.
Процесс повторяется раз за разом, пока фигура не приобретет нужные размеры. Печать проходит в специальной камере с бескислородной средой, в которой постоянно поддерживается высокая температура. Технология SLS-печати наглядно продемонстрирована на видеоролике, представленном ниже:
Инженеры утверждают, что изделия, изготовленные с помощью селективного лазерного спекания, превосходят металлические заготовки, созданные традиционным методом, по таким параметрам, как пористость и прочность.
Что интересно, промышленный лазерный 3D принтер уже используются такими гигантами, как General Electric Aviation.
Электронно-лучевая плавка
Технология EBM по сути, практически не отличается от SLS/DMLS печати металлом. Единственное отличие электро-лучевой плавки заключается в том, что вместо лазерного луча, металлоглина плавится при помощи направленных электроимпульсов.
Использование электронных пучков высокой мощности, действующих в вакууме, обеспечивает более высокую детализацию печатных объектов. Это объясняется тем, что корректировка электронного луча осуществляется не за счет движения печатной головки, а с помощью манипуляции магнитными полями, то есть на гораздо более точном уровне.
Промышленный 3D принтер Arcam Q10:
Использование электромагнитных компонентов вместо лазерных линз делает EBM принтеры более рентабельными в сравнении с лазерным оборудованием. Кроме того, они обеспечивают более высокую производительность. Посмотреть, как работает аппарат данного типа можно на видео:
Стоит сразу сказать, что вышеназванные технологии далеки от своего предела и могут стать еще лучше. Несмотря на то, что конструкторы используют высокоточное оборудование, которое превосходит традиционные методы обработки металла, при проектировании макетов печатных изделий приходится учитывать усадку от 8% до 30%. Это объясняется физическими свойствами «чернил».
Помимо этого, не стоит забывать, что EBM и SLS/DMLS машины комплектуются германиевыми и алмазными линзами, сложными электромагнитными приспособлениями и посеребренными или позолоченными зеркалами, из-за чего стоимость оборудования делает его покупку рентабельной только для крупных промышленных центров.
Струйное моделирование методом наплавления
Технология FDM или fused deposition modeling используется преимущественно в принтерах, работающих с пластиком, воском и смолами.
Принцип работ устройств, использующих данную технологию достаточно прост: расплавленный материал выдавливается через экструдер на охлажденную платформу построения, где он застывает, слой за слоем формируя нужный объект. 3d печать из металла способом наплавления рассматривается как самый простой из доступных ныне методов печати металлом. Конечно, она не лишена недостатков.
Несмотря на обилие «чернил», доступных в виде металлоглины (медь, сталь, железо, бронза, серебро и золото), существующие FDM оборудование не способно печатать металлические объекты с высокой четкостью и детализацией.
Среди устройств, работающих по схожему принципу, можно выделить The Mini Metal Maker.
Ниже прилагается видео, на котором детально продемонстрирован процесс печати металлом с помощью данного аппарата:
Вполне возможно, что 3d принтер металл в обозримом будущем появится в доме каждого желающего. Об этом говорит стремительное развитие отрасли: уже сегодня такие промышленные киты, как General Electric, Mitsubishi, Boeing, General Motors и Lockheed Martin используют на производстве EBM и SLS/DMLS принтеры.
В компаниях уверяют, 3D печать помогает им экономить значительные денежные суммы и существенно расширить возможности конвейерного производства комплектующих.
Вряд ли компании 3D Systems и Arcam, которым принадлежит первенство в данной сфере, смогут оставаться монополистами на рынке долгое время и диктовать потребителям свои цены.
В 2015 году истекает большинство патентов, что согласно базовым законам рыночной конкуренции сделает «домашние фабрики» по производству металлоконструкций доступными для бытового использования.
Пару лет назад появилось желание приобрести 3D-принтер. Перечитывая различные форумы (roboforum..ru и другие) постепенно пришёл к мысли, что хочу сделать свой принтер. Существующие принтеры не нравились по различным причинам, да и хотелось самому пройти по пути («граблям») принтеростроения. Учитывая, что основную информацию об этом пути почерпнул на выше упомянутых сайтах, считаю необходимым поделится здесь результатом полученных знаний и их воплощением. Может кто посмотрев на конструкцию моего принтера подкинет интересные идеи, заметит «косяки» (которые желательно мне устранить) или использует что-то для себя.
Исходно, что я хотел:
- FDM-технология,
- закрытый корпус,
- наличие вытяжной вентиляции,
- размер области печати 250-300 мм по всем осям,
- подогреваемый стол на 220В,
- ШВП и рельсовые направляющие,
- декартовая кинематика,
- один, два экструдера,
- боуден, директ подача 1,75 мм филамента,
- простота смены экструдера,
- автоуровень стола,
- возможность использования для мелкого сверления,
- катушки с пластиком - внутри корпуса,
- подсветка рабочей области печати,
- простота обслуживания и модернизации,
- максимальная электро и пажаробезопасность.
Проектирование конструкции выполнялось в приложении FreeCAD (а заодно и учился им пользоваться).
При разработке конструкции мне приходилось учитывать то, что изготовить 3D-принтер я могу только используя - дрель, болгарку, заклёпочник, напильники, отвёртки и паяльник. Место сборки - комната в жилой квартире. Радовало то, что не требовалось максимально удешевить конструкцию.
Следовательно, надо было использовать по максимуму готовые элементы или их изготавливать на заказ (желательно по минимуму).
Заказные элементы (которые продавец заранее нарезал мне на нужные размеры):
- конструкционный алюминиевый профиль,
- листы монолитного прозрачного 4мм поликарбоната,
- ремни (ширина – 15 mm), шкивы и ролики для профиля GT2.
Остальные нестандартные элементы конструкции изготавливались мной из готовых изделий при помощи дрели, болгарки и напильника (а как же без него).
В настоящее время принтер ещё полностью не закончен. Осталось (из крупного) сделать: крепления катушек внутри корпуса, кабель-органайзеры.
Кому интересно, приведу некоторые характеристики и функционал получившегося 3D-принтера:
1. Габаритные размеры (X x Y x Z) мм: 800 х 565 х 1040;
2. Кинематическая схема принтера следующая:
- экструдеры перемещаются по осям X и Y (по три рельсовые направляющие и один двигатель на ось, на средней рельсе две каретки),
- платформа стола перемещается по оси Z (четыре ШВП винта, один двигатель, четыре рельсовых направляющих (две надо открутить, но лень да и не мешают работе они)).
3. Рабочий объем принтера (X x Y x Z) для:
- 1-го экструдера – 300 x 290 х 250 мм;
- 2-х экструдеров – 200 x 290 х 250 мм;
- 1-го экструдера и привода установленного на печатающей платформе (планируется) – 250 x 250 х 200 мм (для FLEX-подобных пластиков).
4. Точность принтера (без учёта: тепловых расширений):
- практическая, механическая точность позиционирования (измеренная по рисунку авторучки на листе бумаги) перемещения по осям X и Y – не хуже 0,2 мм,
- практическая, механическая точность (с программной корректировкой) угла между осями X и Y – не хуже 90±0,1,
- практическая, механическая точность позиционирования (измеренная по часовому индикатору) перемещения по оси Z – не хуже 0,02 мм,
- планируемая повторяемость геометрических параметров идентичных изделий – не хуже 0,3 мм.
5. Тест скоростных пределов перемещения для оси Х(Y) составил не более 350 мм/сек. При исходных параметрах a = 3000 мм/с2, Jerk = 20.0 мм/с, перемещение - 300(250) мм, ток 1.8 А, микрошаг 1/32).
6. Тест скоростных пределов перемещения стола, ось Z (a = 20 мм/с2, Jerk = 0.4 мм/с, перемещение - 150 мм, ток 1.4 А, микрошаг 1/16, погрешность возврата 0,02 мм). На пустом столе и с грузом 5 кг, пройдены значения скорости 1 - 6 мм/с, на 7 мм/с - начался пропуск шагов и резонанс на подъёме стола.
7. Подогреваемый стол:
- максимальная рабочая температура стола – 110-130 С (макс температура нагревательного коврика 260 С);
- номинальная тепловая мощность – 800 Вт;
- напряжение – 220 В;
- подключение – через твердотельное реле;
- размер нагревателя: 350 х 350 мм.
8. Слои стола сверху в низ:
8.1. Поверхность для печати (толщина 4 мм): зеркало - 350 х 358 мм.
8.2. Распределитель тепла и каркас для регулировки стола: алюминиевый лист толщиной 5 мм.
8.3. Нагреватель (толщина 3-5 мм) на силиконовой основе.
8.4. Теплоизолятор (общая толщина 40 мм):
- листовой базальтовый картон (используется для каминов и печей, толщина 10 мм, 2 шт.),
- силиконовый коврик для выпечки (толщина 2 мм),
- стекломагнезитовая плита (толщина 10 мм),
8.5. Пункты 2-4 собраны в сборную конструкцию на основе алюминиевого уголка 40х40х1.8мм.
9. Результаты температурных испытаний:
9.1. Установленный на рабочий стол термопредохранитель имеет параметры 160/125 С(разм/зам) (исходя из тестов) самого термопредохранителя.
9.2. При тестировании собранного стола в собранном принтере и лежащем на нём зеркале при непрерывном нагреве от 100С сработка (разрыв цеми) термопредохранителя произошла только при 180С.
9.3. Восстановился термопредохранитель при 125С.
9.4. Температура измерялась по датчику установленному в нагревательном коврике стола.
9.5. По умолчанию в прошивке Marlin устанавливается максимальная температура стола в 150С.
9.6. Нагрев верхней поверхности зеркала по термопаре:
- от 21С до 65С по датчику в силиконовой грелке за 2 мин,
- от 65С до 125С по датчику в силиконовой грелке за 3,5 мин,
10. Длительный нагрев нагревательным столом с температурой 75 С не утеплённой камеры принтера внутри принтера поддерживает температуру - 30-35С.
11. Длительный нагрев нагревательным столом с температурой 135С не утеплённой камеры принтера внутри принтера поддерживает температуру - 50-55С.
12. Плата RUMBA, драйвера двигателей DRV8825, двигатели 17HS24-2104S.
В итоге в результате получилось почти всё, но есть недостатки:
1. Тяжеловат корпус получился - около 60-70 кг.
2. При печати достаточно сильно чувствуется запах разогретого пластика (использовал ABS и PLA натуральный от разных производителей), что доставляет заметный физический дискомфорт. Возможно: недостаточная вытяжка или особенности моего организма (хотя у членов семьи та же реакция).
3. Не ожидал, что при печати на 50 мм/с будет виден резонанс (это видно на фотографии 10), так как использовал 15 мм полиуретановый ремень со стальным кордом.
4. Так как в электропроводке квартиры нет заземления, то и корпус 3D-принтера заземлить не получилось. Ранее рассматривался вариант зануления вместо заземления, но от него отказался.
Ну вот как-то так.
Для наглядности прилагаю фотографии. Внешний вид принтера на фотографиях 1-7, а пример распечатанной детали на фотографиях 8-11.
Купить пластик для 3D принтера алюминий по лучшей в Москве цене от производителя с мировым именем с доставкой по России можно в нашем интернет магазине. Продуктовая линейка включает достойный выбор наиболее востребованной в любительском и профессиональном моделировании нити ABS и PLA в больших и малых катушках, что позволит вам рационально использовать выделенные денежные средства и оптимизировать затраты по каждому конкретному проекту. Заказать пластик для 3D принтера алюминий удобнее всего на сайте, но в случае возникновения любых вопросов наши специалисты также проконсультируют вас.
Пластик для 3D принтера (алюминий)
На нашем сайте вы можете купить множество различных филаментов, в том числе и пластик для 3D принтера (алюминий). Интернет магазин предлагает 2 вида материалов - PLA и ABS.
PLA пластик алюминий для 3D печати
Материал является одним из самых востребованных биопластиков на основе полиактида. Характеризуется улучшенными механическими и экологическими свойствами. ПЛА пластик для принтера (алюминий) абсолютно безопасен для здоровья человека, а при работе с материалом на 3D оборудовании издает чуть заметный сладкий запах.
Печать возможна даже при низких температурах без подогрева рабочей площадки. Материал с легкостью поддается механической обработке, обладает низкой усадкой. Не рекомендуется использование 3D моделей во влажной среде.
ABS пластик алюминий для 3D печати
На нашем сайте вы можете выбрать нужный диаметр пластиковой нити, идеально подходящий для экструдера вашего принтера. В каталоге товаров имеются в наличии катушки 1 кг и 0, 75 кг с диаметром пластиковой нити 2, 85 мм и 1, 75 мм.
Наш интернет магазин занимается продажей ABS пластика (алюминий) классического вида. Данный тип филамента идеально подойдет для освоения мира аддитивного производства. Работать с пластиком можно при невысоких температурах, а готовые детали с легкостью поддаются обработке механическим способом.
Производитель пластика (алюминий) для 3D печати
На нашем сайте представлен ассортимент пластиков (алюминий) от российской компании PrintProduct. Фирма производит расходники для 3D оборудования и является надежным поставщиком, отвечающим за свою продукцию не только в России, но и в зарубежных странах. В ассортимент товаров компании входит большое количество различных видов пластика - около 30 наименований. Компания PrintProduct обладает собственной лабораторией, что способствует расширению возможностей производства и бесподобному качеству расходных материалов.
Партнерами компании являются крупные производственные организации в разных отраслях, медицинские учреждения, научные предприятия и др. Компания уже внесла огромный вклад в историю развития аддитивного производства и день за днем продолжает повышать свой профессиональный уровень.
Купить пластик (алюминий) по лучшей цене от отечественного производителя PrintProduct вы можете прямо сейчас, оформив заказ за пару минут.
Быстрый фильтр
PLA
HIPS
Отчетность
