رفتن به نوشته‌ها

روش جدیدی برای پرینت سه بعدی چند ماده ای مبتنی بر پودر ساخته شد « Fabbaloo


یک نمایشگر رباتیک روباتیک مجدد برای پوشش مجدد پودر [Source: Fabbaloo]

یکی از جالب‌ترین فناوری‌هایی که در Formnext 2022 مشاهده کردیم، روش جدیدی برای پرینت سه‌بعدی چندین ماده در پودر بود.

چاپ سه بعدی پودری جدید نیست. ده‌ها سال است که وجود داشته و به اشکال مختلفی تکامل یافته است. با این حال، یک ویژگی ثابت از چاپ سه بعدی مبتنی بر پودر وجود دارد: فقط یک نوع پودر استفاده می شود.

این درست است چه فلز یا پودر ترموپلاستیک. سیستم پوشش مجدد که یک لایه تازه از پودر را برای همجوشی روی بستر قرار می دهد، تقریباً همیشه یک ماده را می گذارد. به طور معمول، این کار با تیغه ای انجام می شود که روی آن انبوهی از پودر را بولدوز می کند.

امروزه یک فناوری در بازار وجود دارد که امکان استفاده از چندین پودر را در یک سیستم چاپ سه بعدی فراهم می کند. Aerosint که اکنون بخشی از امپراتوری رومیزی فلزی رو به رشد است، از دنباله ای از درام های فلزی برای برداشتن پودرهای مختلف و قرار دادن آنها روی سطح چاپ استفاده می کند.

با این حال، Aerosint چاپگر سه بعدی نمی سازد که این کار را انجام دهد. در عوض، آنها سیستم پوشش مجدد را تولید می کنند که می تواند در چاپگر سه بعدی طرف دیگر ادغام شود، که با Aconity انجام شده است.

در Formnext 2022 ما با جولیا فورستر MSc از Fraunhofer IGCV صحبت کردیم، که پایان نامه دکترای او شامل روش جدیدی برای انجام پرینت سه بعدی پودری چند ماده ای است. این تا حدودی یادآور رویکرد Aerosint است، اما کاملاً متفاوت است و به طور بالقوه بسیار مقیاس پذیرتر است.

رویکرد فورستر – که در حال حاضر نام تجاری ندارد، یک پایان نامه دکترا است – شامل نیروهای الکترواستاتیکی است.

ایده این است که صفحه ای داشته باشیم که به طور انتخابی از طریق یک فرآیند تصویربرداری شارژ شود. اساساً، شما یک الگو را روی صفحه نمایش می دهید و قسمت های روشن را شارژ می کنید.

سپس صفحه باردار انتخابی در یک مخزن پودر فرو می‌رود، جایی که نواحی باردار استاتیک مقداری پودر را جذب می‌کنند. یک بازوی روباتی صفحه را روی سطح چاپ حرکت داده و موقعیت آن را تراز می کند. بستر پودری فقط بار مخالف را نگه می دارد، که باعث می شود پودر به موقعیت های مناسب روی سطح چاپ بیفتد.

سپس صفحه خالی را می توان با تصویر دیگری شارژ کرد و سپس پودر بیشتری برداشت. اما این را دریافت کنید – پودر بعدی می تواند از یک مخزن متفاوت با یک پودر متفاوت باشد.

این فرآیند می تواند با هر تعداد تصویر و پودر که با بازوی ربات به دست می آورید تکرار شود.

فورستر توضیح داد که این سیستم برای استفاده در شرایط معمولی تجهیزات AM مناسب است: فضای تنگ، دمای بالا، دود و پاشش و غیره.

سیستم حرکت رباتیک می تواند کاملاً دقیق باشد، با دقت موقعیت یابی کمتر از 0.1 میلی متر، که تقریباً برای همه برنامه ها کافی است.

از همه جالبتر این است که این سیستم پوشش مجدد الکترواستاتیک نه تنها برای پودرهای فلزی، بلکه برای پودرهای سرامیک و ترموپلاستیک با قطر بین 0.02-0.06 میلی متر، پودرهای غیرقابل جریان با قطر بزرگتر و حتی با پودرهای غیر کروی نیز قابل استفاده است.

می توان یک چاپگر سه بعدی مجهز به این سیستم را به همراه مجموعه ای خودکار از سینی های پودر تصور کرد. این می تواند چاپ سه بعدی چند ماده ای را با شاید ده ها ماده مختلف در یک کار چاپ پودری امکان پذیر کند.

این سیستم، اگر در یک چاپگر سه بعدی ادغام شود، می تواند اشیاء مبتنی بر پودر چند ماده ای تولید کند. با این حال، من یک نگرانی دارم. سرعت چاپگر سه بعدی پودری تا حد زیادی با سرعت پوشش مجدد مرتبط است. بسیاری از تولیدکنندگان پرینترهای سه بعدی مبتنی بر پودر، به عنوان مثال، با پوشش مجدد از هر دو طرف، اقدامات مختلفی را برای کاهش زمان پوشش مجدد انجام داده اند.

روش الکترواستاتیکی می تواند بسیار زمان بر باشد. یک پرینت سه بعدی پیچیده با چهار پودر مختلف را تصور کنید. پوشش مجدد یک لایه به چهار توالی تصویربرداری، جمع آوری و رسوب جداگانه نیاز دارد. این ممکن است زمان قابل توجهی برای اجرا نیاز داشته باشد و منجر به زمان چاپ طولانی تر شود.

اما شما اشیاء سه بعدی شگفت انگیزی خواهید داشت که از مواد متعدد ساخته شده اند.

از طریق فراونهوفر IGCV



منبع

منتشر شده در اخبار پرینتر و چاپ سه بعدی