Super-szybka drukarka FFF
12 gru 2018 06:00

Druk 3D, jako metoda wytwarzania obiektów, jest szybki i jednocześnie wolny zarazem. Szybki, ponieważ umożliwia przekształcenie projektu w namacalny przedmiot bez konieczności zaplanowania procesu produkcji a wolny, gdy analizujemy czas niezbędny od momentu uruchomienia drukarki do zdjęcia gotowego wydruku. Tym zagadnieniem zajął się A. John Hart, profesor inżynierii mechanicznej i dyrektor Laboratory for Manufacturing and Productivity oraz Mechanosynthesis Group na MIT. Profesor, we współpracy z doktorantem Adamem Stevensem oraz Jamisonem Go, inżynierem mechanikiem w Desktop Metal, przyjrzał się kilku dostępnym na rynku drukarkom FFF, ich konstrukcji i mechanizmowi działania. Naukowcy wywnioskowali, że szybkość drukarek ograniczana jest przez trzy czynniki: siłę z jaką głowica jest w stanie przepychać materiał przez dyszę, czas potrzebny do stopienia materiału oraz szybkość poruszania głowicy. Na podstawie tych obserwacji postanowili stworzyć prototyp urządzenia, które minimalizowałoby powyższe ograniczenia. Wśród unikalnych rozwiązań znalazły się między innymi nagwintowany filament oraz lasera.  W drugim przypadku filament trafiałby do kwarcowej komory, gdzie za sprawą folii odbite światło lasera nagrzewałoby materiał przed trafieniem do bloku grzewczego, w którym ostatecznie osiągnie temperaturę wyższą niż temperatura topnienia. Powyższy system zapewniający szybsze podawanie filamentu i sprawniejsze topienie materiału z wykorzystaniem nagrzania go z pomocą lasera wymagał zastosowania konstrukcji napędu osi XY typu H-bot umożliwiającej szybkie ruchy głowicy. W celu przetestowania prototypu wydrukowano graniastosłup trójkątny o wysokości 2 cm i porównano czas druku z dostępnymi na rynku drukarkami FFF przy podobnej rozdzielczości wydruku. Prototyp pozwalał na osiągnięcie nawet 10-krotnie krótszego czasu druku niż desktopowe drukarki, zaś w porównaniu z urządzeniem z półki przemysłowej, wartym 100 000 USD, wypadł 3-krotnie lepiej. Wydruki testowe pochodzące z prototypu nie odbiegały wytrzymałością i solidnością od normy.

Naukowcom trudno oszacować koszt ostatecznego urządzenia. Złożenie prototypu kosztowało 15 000 USD, z czego dwie trzecie kosztów pochłonęły laser i silniki. System prawdopodobnie nie wyprze urządzeń desktopowych, może jednak stanowić konkurencję dla przemysłowych drukarek FFF.

Opracowano na podstawie informacji zawartych na serwisie przyrostowo.pl

 

error: Alert: Treść jest chroniona.