Все гениальное просто или как сделать из своего FDM принтера литьевую машину

Казалось бы, очевидно, но не все догадались. Наконец-то кому-то хватило времени и дотошности, чтобы подробно описать весь процесс. Брюс Кинси поэкспериментировал и описал, как можно относительно легко превратить свой настольный FDM 3D-принтер в машину для литья под давлением.

Ниже я опишу идею и процесс, дам ссылки на первоисточник. Эта статья будет полезна всем, у кого уже есть FDM 3D-принтер и тем, кто размышляет о его приобретении. Чтобы разобраться в статье, важно хоть чуть-чуть знать о технологии FDM печати. Если не знаете что это, добро пожаловать сюда: http://goo.gl/k3E7NF.

Итак, все мы знаем, что FDM принтеры не годятся для того, чтобы печатать мелкие, плотные и детализированные объекты с гладкими стенками. Давайте представим, что в вашем домашнем принтере HP полетела небольшая пластиковая шестеренка. Вам придется выложить кругленькую сумму за замену узла, в котором была эта шестеренка, ведь такие детали отдельно не продаются. На домашнем FDM принтере типа Makerbot или Felix эту шестренку тоже не получится напечатать: поверхность на такой мелкой детали будет замылена, а сама деталь будет не прочной из-за того, что принтер печатает слоями, и структура неоднородна. В общем, если деталь и напечатается, то продержится в принтере, скорее всего, не долго.

Все, в принципе, логично, ведь бОльшая часть пластиковых изделий в мире сегодня делается путем инжекционного формования (пластикового литья под давлением). Выглядит это примерно так:Пластиковые гранулы расплавляются в камере нагрева, горячий пластик под давлением заливается в металлическую разборную форму, форма охлаждается и вуаля, ваше изделие готово.

Такой процесс выгоден только при производстве больших партий продукции: тысяч и сотен тысяч единиц. Нашу одну шестеренку сделать таким способом будет безумно дорого (надо изготовить разборную форму, настроить станок).

Но есть хорошие новости! Малое количество изделий можно сделать с помощью резиновой разборной формы, заливая в нее под давлением горячий пластик. А вот пластик в форму под давлением как раз может залить ваш настольный FDM 3D-принтер!

Процесс выглядит так:

• Нам нужен FDM 3D-принтер такой как Felix 3.0 или Makerbot, способный экструдировать пластиковую ПЛА или АБС нить. Брюс экспериментировал с ПЛА пластиком, но ПЛА пластик не лучшее решение для литья, потому что он быстро остывает. Если для 3D-печати это хорошо, потому что позволяет печатать модели без поддержек с низкими критическими углами, то при литье это преимущество станет недостатком, так как пластик может остыть не успев заполнить форму целиком. На АБС результаты будут чуточку лучше, но нужно помнить, что АБС пластик требует более высокой температуры плавления, чем ПЛА. Стоит также поэкспериментировать с ПВА, нейлоном и другими материалами.
  
• Берем несколько мастер-моделей в хорошем качестве, напечатанных на профессиональном 3D-принтере. Если нам надо скопировать какое-либо изделие, то берем его.
• Изготавливаем пресс-форму из RTV-резины (резины для низкотемпературной вулканизации). Это один из самых распространенных в настоящее время, недорогих и удобных в использовании материалов для создания пресс-форм. Цель — получить матрицу для инжекционного формования. Выглядит это примерно так:
  
  
  
  
  

• Далее включаем принтер и подогреваем пластиковую нить до температуры, которую вы обычноиспользуете (Брюс использовал ПЛА и нагревал нить до 225°С). Установливаем пресс-форму под экструзионной головкой таким образом, чтобы сопло принтера находилось напротив отверстия в верхней части пресс-формы. Крепко прижимаем пресс-форму: чем плотнее, тем лучше. Заливаем пластик.
  
  

  Время заполнения пресс-формы зависит от размера полости, поэтому вам может понадобится несколько попыток для определения нужного времени. При этом обычно лучше переполнить пресс-форму, чем недозаполнить.

  

• Затем следует выждать некоторое время, чтобы пластмасса отвердела (для ускорения процесса можно выдержать её под холодной проточной водой). После охлаждения пресс-формы вынимаем из неё изделие и можем гордиться: вы значительно расширили возможность своего принтера.
  

Итак, если вам интересны полные детали и процесс, милости прошу на страничку Брюса с пошаговым описанием процесса и перечислением всех материалов и хитростей, которые Брюс использовал: http://www.instructables.com/id/Use-Your-3D-Printer-As-An-Injection-Molder/#step0 Для особо ленивых рекомендую вот это видео: http://www.youtube.com/watch?v=I0GRVI_BX0U Подписывайтесь на канал Брюса http://www.youtube.com/user/angleleft/featured и мой блог http://aspidova.com/ .

Читайте новость о Брюсе на английском языке на сайте http://3dprintingindustry.com/ .

Веселых вам экспериментов!

Если вы попробовали метод Брюса, и у вас получилось что-то интересное – присылайте фото на alla@aspidova.com