3Дмания

bigdrum — 30.10.2024

Все так упоролись в 3Д-принтеры, что аж челюсти сводит...

Но расслабьтесь.

На самом деле это не 3Д-принтер. Если посмотреть вот тут вот на видео, то станет ясно, что это просто станок-укладчик. Правда продвинутый.

3Д-печать подразумевает формирование сложных трехмерных форм путем послойного нанесениия материала. Отсюда возникают ограничения технологии. Так, чем больше фракция (крупицы) материала, тем ниже формируемые допуски. К примеру, если у вас фракция 0,1 мм, а требуется допуск в 0,01 мм, то деталь придется после печати подвергать фрезеровке. Отсюда вывод - для 3Д-печати лучше использовать мелкодисперсные либо бездисперсные материалы.

Отдельная вкусность 3Д-песати - послепечатная усадка материала. Из-за того, что материал после нанесения охлаждается, он сжимается, и деталь деформируется. Опять вспоминаем про допуски, и тихо идем и вешаемся... Решается все это подбором режима нанесения, а также толщины нанесения материала - чтобы он успевал охладиться от слоя к слою (просто потому, что подавляющее число материалов для 3Д-печати наносится с применением температурных режимов).

На видео легко видеть две вещи. Первая - что головка "принтера" содержит большое количество катушек. Можно было бы подумать, что это леска для принтера, содержащая темопластичный полимер, но я думаю, что это волокно. Почему? Потому, что при работе станка на видео видно фиолетовое свечение головки. Конечно же, головка не раскаляется до такой степени - это лазеры, которые нагревают укладываемый материал. А сам материал укладывается "стежками". И головка вращается...

На самом деле 3Д-принтеру нет необходимости вращать головой - он просто печатает. Его материал мелкодисперсный либо бездисперсный, и ему насрать в каком направлении идет печать - главное обеспечить правильный расход лески на единицу расстояния, пройденного головкой.

А вот намоточные станки - другие. Они работают с ВОЛОКНОМ. И это волокно должно быть уложено плотно. И поскольку укладывается сразу много волокон, то это требует, чтобы печатающая головка была всегда ПЕРПЕНДИКУЛЯРНА вектору движения. Что мы и видим на видео.

Отличие от существующих намоточных станков, ну кроме того, что народ взял за основу механику, характерную для фрезерных станков - только в том, что отвердение материала происходит СРАЗУ В ПРОЦЕССЕ ПЕЧАТИ - то самое фиолетовое свечение, скорее всего, отсвет от голубого либо ультрафиолетового лазера, нагревающего волокно (очевидно, уже обработанное связующим) с целью отвердения связующего по месту.

Возникает вопрос - это термопластичный отвердитель, или это все-таки реактопласт?

Мне кажется, что это реактопласт. И вот почему. Во-первых, волокно поставляется на катушках, где у нас переменная кривизна, и далее походит по сложной кривой системы подачи, на печатной головке практически переламывается... Связующее, которое в холодном состоянии должно обладать твердостью, просто не выдержит такого без предварительного нагрева. А в нагретом состоянии оно может налипнуть на детали станка, полностью выведя его из строя. Следовательно, связующее до момента печати пластично, и пластично не менее, чем волокно.

Поскольку это не термопласт, у нас возникает два варианта отвердения материала. Первый - это термоотвердение, и второй - это светополимер. Однако учитывая глубину проникновения света в черном материале, для получения плотной однородной массы композита нам нужна и равномерная обработка. Будь этот материал белым - я бы еще подумал, там глубина проникновения повыше. Так что теоретически светополимер возможен, но на практике я бы предположил что-нибудь более традиционное, то есть реактопласт.

Давайте представим себе двухкомпонентный материал, то есть как эпоскидка - смола и отвердитель. Их надо ПЛОТНО смешать, чтобы было равномерное по составу распределение во всей массе. После этого начинается взаимодействие компонент, известное нам как отвердение эпоксидки. Понятно, что такой материал хранится очень недолго - вообше говоря, минуты, редко часы, после приготовления. Зато такой материал хорошо ускоряет отвердение при повышении температуры.

То есть я виду два варианта работы с реактопластами в системе с немедленным отвердением. Первый - компоненты хранятся отдельно от волокна, и подаются в зону печати отдельно от волокна, и смешиваются уже в печатной головке в ХОЛОДНОЙ ЕЕ ЧАСТИ (чтобы на забить сопло дозатора), после чего наносятся на волокно, проходящее через дозатор. Обмазанное смолой волокно укладывается на печатаемую деталь, где уже лазеры вызывают моментальный нагрев и отвердение реактопласта до кондиционного состояния. Второй вариант - это микрокапсулы с отвердителем в массиве смолы, которые должны разрушаться в процессе нагрева, отчего произойдет смешивание и отвердение. Но здесь у нас вопросы с дисперсией...

Впрочем, для намоточных станков вопросы дисперсси стоят не так остро, как вопросы точности. :)

Таким образом мы видим, что на самом деле этот станок не является строго говоря 3Д-принтером в обычном понимании. Это намоточный станок, который поставили на манипуляор с несколькими степенями свободы. И снабдили весьма любопытной системой моментального отвердения. И подобно каждому намоточному станку, он имеет зону технологического выпуска...

Если вы присмотритесь на видео к краю печатаемой детали, то увидите, что он неровный - то есть, головка уезжает туда только чтобы обрезать нить, а затем деталь должна будет быть обрезана по размеру...

Хотя я могу и ошибаться, конечно...



.

Оставить комментарий

Популярные посты: