Красноярские ученые адаптировали FDM-принтер для 3D-печати воском

Подписаться на 3Dtoday
news3dtoday
Идет загрузка
Загрузка
16.05.17
2022
48
Новости
22
Учеными Института космической техники при Сибирском государственном университете имени М.Ф. Решетнева (СибГУ) разработана адаптация технологии FDM-печати для работы с литейным воском.
PREVIEW
3D-печать восковок и фотополимерных моделей уже широко используется в ювелирном деле, однако широкое применение сдерживается дороговизной аппаратуры и расходных материалов. Как утверждают красноярские разработчики, модифицированный 3D-принтер, печатающий по технологии послойного наплавления (FDM), способен работать с широким ассортиментом материалов – от тугоплавкого литейного воска до самого обычного парафина, используемого в производстве свечей.
ebac259fd477f778ee8cc599b62367e8.jpg
Аппарат на основе дельта-робота способен «переваривать» материалы достаточно низкого качества с твердыми вкраплениями диаметром до 0,3 мм. Судя по всему, реальный размер частиц ограничивается диаметром сопла. Идея использования адаптированных FDM-принтеров для печати воском витает в воздухе уже несколько лет, но до успешной реализации дело пока не доходило из-за сложностей с подачей мягкого, легко разрушающегося материала в хотэнд. Как именно эта проблема была решена, не поясняется, но возможны варианты с предварительным прогревом и поршневой или шнековой подачей.
89667e2d3c9205129dce384faa44e86a.jpg
Добиться высокого качества, необходимого в ювелирном деле, будет практически невозможно, но разработчики ориентируются на промышленное применение – изготовление выжигаемых мастер-моделей для производства литейной оснастки. Фактически же дешевизна нового метода позволит заниматься литьем даже в любительских мастерских. Тем не менее, создатели уверяют, что им удалось добиться более высокого качества поверхностей в сравнении с полимерными моделями, печатаемыми по той же технологии FDM, а изготовление мастер-моделей из воска вместо выжигаемых полимеров позволяет сводить к минимуму эффект усадки.
ee5402a33efef01371eec76648c9dae6.jpg
«Плюс ко всему у модели, изготовленной традиционным способом 3D-печати, ярко выражен «степэффект» (эффект ребристости внешних поверхностей), при получении восковой модели промышленными способами нет возможности получения сложной внутренней геометрии. У восковой модели, изготовленной по-новому, «степэффект» сведен к минимуму, новая технология позволяет практически полностью избавиться от такого дефекта, как ребристость получаемой поверхности, также нет никаких трудностей в получении сложной внутренней геометрии», – поясняет руководитель СКБ «Импульс» Института космической техники Максим Кубриков.

А у вас есть интересные новости? Поделитесь с нами своими разработками, и мы расскажем о них всему миру! Ждем ваши идеи по адресу news@3Dtoday.ru.
Подписаться на 3Dtoday
22
Комментарии к статье

Комментарии

16 Май 15:15
6
Не баян. Заявлено не много, по астрономическим меркам, но сделано. Жаль нет возможности оценки по пятибальной шкале, я-бы 5 поставил, за отсутствие вечного двигателя и спутника с суборбитальной скоростью. Чисто трудовой результат.
16 Май 15:25
0
молодцы.:)
16 Май 15:41
1
Воск - это выплавляемая технология. Выжигаемые, они же легкогазифицируемые, они же ЛГМ вполне получаются и сейчас. HIPS прям тот же пенопласт. Так что технологией по выжигаемой модели тут каждый первый владеет уже давно. Заливаете гипсом или другой формовочной смесью и вентиляция вам в помощь.
16 Май 16:43
3
В очередной раз наши изобрели то чем весь мир уже 100лет пользуется и выдали за уникальную разработку. Сразу вспоминаются сибирские студенты сделавшие полностью российский принтер из китайского кита, написавшие нашу ОС просто поправив копирайты в линуксе, полностью российский компьютер, который почему-то при включении пишет "1982 Sinclair Research Labs." итп итд.
Тут та же фигня, стыдно и обидно...
16 Май 17:00
2
Я за вас ещё раз прочту, раз вам стыдно читать.
3D-печать восковок и фотополимерных моделей уже широко используется в ювелирном деле, однако широкое применение сдерживается дороговизной аппаратуры и расходных материалов.
16 Май 17:10
1
Дороговизной какого оборудования? Обычных ФДМ 3Д принтеров? Да, филамент не дешевый, но я не думаю что они брусок в свою дельту заправили и им печатают.

Берем вот такой филамент: http://www.machinablewax.com/product.php?product=52
Засовываем в китайскую прюшу за 15тыс, всё, профит.
В чем суть инновации кроме "бла-бла"?
16 Май 17:25
1
Хорошо, я ещё раз прочитаю, и переведу то, что вы не удосужились процитировать.
Тут
Идея использования адаптированных FDM-принтеров для печати воском витает в воздухе уже несколько лет, но до успешной реализации дело пока не доходило из-за сложностей с подачей мягкого, легко разрушающегося материала в хотэнд.
Там, по вашему линку
Print2Cast более мягкий, чем традиционные пластмассовые нити. Из-за этого некоторые диски канала экструдера, возможно, должны быть изменены, чтобы правильно подать нить. Самый простой способ определить, будет ли Вашему принтеру нужна какая-либо модификация, состоит в том, чтобы узнать, используют ли другие люди уже любую из гибких нитей на Вашей машине. Многие эластичные, гибкие нити на рынке еще более мягкие и более гибкие, чем нить Print2Cast. Из-за этого модификации, необходимые для них также, работают хорошо на нить Print2Cast. Есть два ключевых пункта, чтобы иметь в виду при печати более мягкого материала нити.
1. Ведите нить через весь диск предотвратить завихрение.
2. Обеспечьте надлежащую силу на подшипниках руки руководства, которая нажимает нить в механизм диска, чтобы предотвратить шлифование.
Ну и как-бы определите сначала - пойдёт или нет нить - там покрутите прикрутите, ага - прямо с перспективой на всех. Все, с ваших слов - те у кого механизм подачи подходит :).
Вы сами им печатали? Что не выложили результат печати?
Жду фотографий ВАШИХ работ, текстов по вашим линкам и так хватает. Или Вы не вошли в число ВСЕХ, коих Вы обозначили?
весь мир
16 Май 17:31
0
"Витает в воздухе" это да. На ютубе роликов 100 про это "витание", народ печатает и не подозревает о том что это невозможно.

Я вроде как не рассказываю о том что я печать воском изобрел. От меня Вы хотите каких-то доказательств, а этим ребятам верите на слово, при том что они вообще не говорят как они печатают воском. Я не ювелир, воска у меня нет, а только что бы уесть вас в споре тратить 100+ баксов на катушку филамента - ну не стоит того.
Не вижу смысла в дальнейших приперательствах, своё мнение я высказал, Вы его не услышали, ваши доводы я тоже не увидел.
16 Май 17:46
1
Антон, да они не сумели довести печать воском до 6 микрон как у Solidscape, но они сумели сделать то что может быть доступным и мне и вам. Печать воском это песня, мне бы такую голову и я сам уже пойду дальше ее апгрейтить. Очень полезная работа я считаю так как покупать ювелирный принтер с восковыми джетами за 50КUSD как то не сильно возможно.
Заверяю это не бла бла...
я лично готов купить такую голову ( не знаю как это организовать, пока) , она точно не будет стоить 1500$ как джеты Solidscape
16 Май 17:55
0
Мне кажется что нужно просто купить филамента и попробовать. Просто я очень далеко от ювелирки и слабо представляю себе требования. Думаю что для тех кому тема интересна - не проблема купить и попробовать. Есть не нулевая вероятность что даже голову менять не понадобиться, может конечно там и не получится 6 микрон, но я и в статье их не видел.
16 Май 18:31
1
о каком филаменте идет речь? о обычном? не совсем правильно видимо вас понял. Речь о восковом экструдера, а филамента такого просто нет, есть цилиндры спец воска в продаже, как для модели так и для поддержек. Для модели - синеголубые, а для поддержек красные.
Поддержки плавятся в теплой воде ( 45Ц) но не затрагивают модель так как точка плавления воска модели выше на 20Ц чем у воска для поддержек.
16 Май 20:48
0
Я ссылочку прикладывал. На филамент. Поддавшись таки на провокацию и что бы в следующий раз не быть голословным - заказал катушку, посмотрю в живую на него.
16 Май 17:36
1
Очень интересная тема, хотелось бы взглянуть на экструдер данного решения!
Молодцы!
Есть ли какая либо возможность увидеть ближе решение экструдера?
16 Май 17:38
0
Наверное прийдёт время - и всё расскажут. Но мне кажется - это будет подобие маслонасоса (мне в голову другого не идёт).
16 Май 17:50
1
если честно, это дело меня сильно зацепило, если это сделали они , значит это возможно, а если возможно, то и я сделаю ее... очень классная тема!
Вижу двиг и стандартную голову с вентом охлаждения радиатора, осталось понять как они подают расплавленный воск дозировано в так сказать hotend...:)) Реально молодцы!!!!!
b07ae0890add1414c8cd195fe69bfca0.jpg
16 Май 17:36
0
От меня Вы хотите каких-то доказательств
Не от Вас, а от них (там написано что способ подачи пока не раскрывается), всё что нужно от Вас - прекратить преждевременное вещание.
17 Май 05:19
0
Со временем будет больше информации;)
16 Май 18:04
0
Начал поиск и вот он как, вроде работает...
это принцип шоколадного принтера кажется, знаком не по наслышке:)
Очень интересно, спасибо 3д тудей!
17 Май 05:19
1
Мы думали о такой конструкции, но отошли от неё
17 Май 11:51
0
Простите, не понял кто это "МЫ".
Этот пост о вашей разрботке?
17 Май 11:58
2
Да. У нас, как вы видите по фото, команда не большая) Мы являемся выходцами из данного университета, и потому нас частично к нему приписали
17 Май 12:41
0
Вот это повезло:)) очень рад знакомству, и искренне рад вашим успехам в данном деле.
меня Роберт, а вас?
У меня есть серия вопросов по поднятой голове и технологии печати воском. Как будем поступать, вы немерены, имеете право отвечать или где либо еще, в личике например?
1. за что отвечает коллекторнй двиг в 7А/12в который показан в фотке головы?
2. будут ли организованы продажи выше описанной головы в малой серии?
17 Май 12:55
1
Очень приятно, меня Влад ;)
Смогу отвечать в пределах возможного на данный момент, так что разницы нет, можно и тут)

1) это похоже на двигатель, но это на самом деле не он :)
2) будут
17 Май 13:07
0
ок:)) не он значит что то содержащее воск и подающее в сопло печати :))
Если сами не расскажите значит я остановлюсь весьма корректно :)
3. есть ли в разработке намерение включить в состав железа шлифовку каждого слоя после печати( завершения слоя)?
4. есть ли место в разработке подключить вторую голову для печати низкотемпературным воском для поддержек?
5. каким слайсером пользуетесь сейчас?
17 Май 13:28
1
интересные вопросы, надо подумать ;) слайсер собственный
17 Май 13:46
0
:)) понятно
ну если подумать то надо уже и о джете, который пашет по принципу цветных ink jet на основании пьезо эл. насосов:)
Вы интересовались разработкой solidscape wax jets?
1731c803439b16a51b9ddc4aeb079711.jpg

держали в руках их?очень настойчиво рекомендую это сделать.
Если нетересно, свяжитесь со мной по вк. обсудим многое, может я и свои 3 копейки вам волью в копилку. https://vk.com/robert_sahakyan
я их ремонтировал и многое знаю о данных принтерах http://www.solid-scape.com/products/3d-printers/solidscape-max2/
6. на какую высоту получилось поднять стенку шириной в 1мм?
7. предполагает ли ваш слайсер установку 0 дистанции поддержек от модели?
17 Май 14:16
0
включить в состав железа шлифовку
хм...ну да, так-то воск (почему-бы и нет), я-бы не додумался до такого вопроса.
17 Май 14:35
0
:)) ну так я всего лишь ремонтировал МАКС принтер :)) все там есть, все решения на поверхности:) зрячий все видит если ему показать:)
Скажем так я ужасный "китаец" если мне надо:)
хлопну под себя решение в 3 присеста:))

16 Май 23:08
0
Явная Недоработка Импринта "на своей территории".

Себе - как представил, немного - размечтавшись:

"Геркулес - Покоритель Воска!" ;)

59f7870f75f8155275b4bb9516725770.jpg
17 Май 02:13
1
Stratasys с самого изобретения им FDM предлагает для своих машин восковой филамент -
http://www.stratasys.com/~/media/Main/Files/SDS/ICW06_Wax_Support/SDS_ICW06_WaxSupport.pdf?la=mx

Так что "Идея использования адаптированных FDM-принтеров для печати воском витает в воздухе уже несколько лет" витает с самого появления FDM, которая и появилась то благодаря модельным воскам...

Но в любом случае, работы в области материаловедения для аддитивного производства вести надо, и делать это у себя в России, а то и так отстали...
17 Май 05:22
0
Всем доброго времени суток!

Являюсь непосредственным участником разработки данного принтера, и могу ответить на интересующие Вас. Естественно в рамках позволенного ;)

В скором времени будут публиковаться блоги и дополнительная информация о проекте :)
Можно за этим ещё следить у нас в ВК и на сайте
17 Май 09:41
0
Меня больше заинтересовали армированные волокном детали.
И спрошу пожалуй тут, а не в ВК.
У Вас получилось армировать детали непрерывным волокном.
Под эту технологию детали должны быть со стенками кратными ширине экструзии и геометрия должна обеспечить возможность укладки не пересекающихся нитей? И как происходит слайсинг? Свой софт? Ведь стандартные слайсеры слайсят так что сначала печатает тут, потом в другом конце детали, или волокно обрезается и потом заново начинает подаваться, своего рода ретракт? А пересечения армирующей нити допустимы?
17 Май 10:25
0
немного промахнулся, ответ получился отдельным комментарием
18 Май 00:28
0
очень интересный вопрос по обрезанию волокна. Оно должно обрезаться прямо под соплом.
18 Май 00:31
0
Влад, если мои вопросы были вам интересны , надо понимать разработка не полная. Тогда почему она считается завершенной ? вот цитата
https://vk.com/rebus3d?w=away-124853153_26
"Сейчас лабораторные исследования уникальной технологии 3D-печати воском завершены. "
18 Май 09:12
0
Естественно разработка ещё требует шлифовки до полного завершения. Лабораторные исследования проводились для доказательства работоспособность данного проекта, и эти исследования были завершены.
18 Май 23:19
0
Влад добрый вечер,
а можете показать пустой интерфейс со столом вашего нового слайсера?
Заранее благодарю!
19 Май 12:13
0
на данный момент не могу, так как его как такового нет. мы за основу брали Репитиер и slic3r, затем переделывали их под свои нужды. сейчас всё это выглядит как голый каркас и не имеет чёткой структуры
19 Май 12:18
0
понятно, ну тогда рекомендую обратить внимание на симплифай 3д, он есть в сети с таблеткой:)
там вроде все есть.
19 Май 12:26
0
спасибо за совет, посмотрим что это такое :)
19 Май 13:10
0
:)) не зачто
Влад, обратите внимание так же на возможность применения микро плунжерного насоса в голове...
если у вас есть взрослый станочный парк то сделать такое на основании китайских аналогов под свои задачи будет вам не трудно.
HINT - Когда пашет MAX2 в режиме печати с его голов слышен именно ( мелкое шипение с изменением частоты) звук работы микро поршня волюметрического насоса основанного на плунжерном приципе прокачки... убейте буржуев!!! :))
На таких же помпах сейчас производят утюги с парогенератором!
eb2c18518b8b79bfb6b52bbd5f6c7e10.jpg
17 Май 10:21
0
Армирование мы занимаемся, но от куда мысль о непрерывном армированном волокне? Конечно, для печати любыми "нестандартными " материалами подобного плана необходим свой софт, т..к. общеприменимый слишком универсален и не имеет точных настроек. Так для печати таким довольно сложным материалом, необходимо использовать 6 степеней свободы.
17 Май 13:05
0
Вначале статьи Вы рассказываете о недостатках "рваного армирования", а ближе к концу статьи

Из непрерывных волокон на рынке сейчас представлена только американская компания MarkForged со своими принтерами The Mark One и The Mark Two.

И дальше даете сравнение своей технологии с MarkForged, кроме того из схемы работы экструдера следует. Т.е. обратного, что армирование частичное не указано.
17 Май 13:22
0
извините, но похоже Вы немного промахнулись статьёй :D у нас такого сравнения и в помине не проводилось, мы про воск только писали))
17 Май 13:36
1
Выше было "Можно за этим ещё следить у нас в ВК и на сайте"
Сайт пустоват, а вот на стене группы статья про армирование и теги в том числе и # Resub3d. Просто странно на чужих публикациях свои теги ставить...
Не к вам так не к вам, проехали
17 Май 14:37
0
Хых...
19 Май 12:55
0
Поддержки воском бы печатать! ;)

Потом убрал их, в комочек скомкал, переплавил - и снова в печать (;
22 Май 21:34
0
Диагноз по фото: холодный воск давится шнеком и плавится за счёт давления непосредственно в сопле. А, вентилятор чтоб не перегревался и не вытекал. 8)
Ну, это так - просто измышления... ;)

Для написания комментариев, пожалуйста, авторизуйтесь.

Читайте в блогах

3Dtoday за 60 секунд от 29 мая

Итоги конкурса «Бесконечные Возможности»

Адаптация Wanhao Duplicator i3 Plus для печати тотема

Пермские моторостроители готовятся к 3D-печати деталей двигателей авиалайнеров MC-21

ABS под обстрелом

Инсайдерский дайджест pt 39