Опубликован доклад по методике ультразвукового сглаживания моделей в процессе 3D-печати

Подписаться на 3Dtoday
news3dtoday
Идет загрузка
Загрузка
12.09.18
2737
26
Новости
6
Группа малайзийских исследователей провела интересные эксперименты по снижению ребристости поверхностей напечатанных на обычном FDM 3D-принтере моделей с помощью ультразвука.
cd730ea01712ad0fe4644fb65d0614a7.jpg
Ребристость поверхностей – привычный феномен во многих технологиях 3D-печати, объясняемый послойным выращиванием изделий. Особенно наглядно ребристость проявляется в робокастинге и FDM-печати, так как это экструзионные процессы. Полностью победить ребристость невозможно, хотя за счет нанесения более тонких слоев можно снизить визуальную и тактильную заметность. Для получения идеально гладких поверхностей остается прибегать к механической обработке, либо сглаживанию с помощью растворителей или дополнительных покрытий.
e39df23fa06dd32a77ccbbd2e1d05a51.png
Исследователи из Университета имени Султана Зайнала Абидина и Технического университета Малайзии в Малакке попытались добиться более гладких поверхностей за счет изменения самого процесса печати, а именно с помощью ультразвукового воздействия. Эксперименты заключались в установке одного или несколько пьезоэлектрических ультразвуковых преобразователей непосредственно на рабочий столик 3D-принтера, а затем печати на вибрирующей платформе. Опытным аппаратом послужил UP Plus 2 – хорошо известная и ничем не примечательная бюджетная модель настольного FDM 3D-принтера, в данном случае оснащенная вполне стандартным соплом диаметром 0,4 мм. В качестве материала использовался АБС-пластик.
PREVIEW
Опыты проводились на трех частотах, выбранных произвольно – 27, 40 и 50 кГц. Эксперименты показали, что итоговая шероховатость поверхностей обратно пропорциональна частоте вибраций, то есть чем выше частота, тем меньше ребристость. Что интересно, линейная зависимость качества поверхностей от количества используемых преобразователей не наблюдалась: лучшие результаты получены с применением одного или четырех преобразователей, тогда как использование двух или трех дало лишь минимальный эффект. Этот момент ученые не объясняют, но можно предположить, что причина так или иначе кроется в удачном или не очень расположении вкупе с интерференцией. Наилучшим вариантом среди опробованных стал один преобразователь, работающий на частоте 50 кГц: шероховатость удалось снизить с 14,4 микрон в контрольной группе до 13,66 мкм в опытной.
7273d3e1f416a9fe7f0c02c9ac17315f.png
Ученые признают, что считать исследование исчерпывающим пока рано: необходимы дополнительные опыты с использованием других материалов, а также моделей с более сложными геометрическими формами, в частности с округлыми поверхностями и разными углами наклона. Ознакомиться с текущими результатами можно в докладе по этой ссылке.

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
6
Комментарии к статье

Комментарии

12.09.18 в 17:27
2
У них получается печатать надо не на дрыгостоле а на вибростоле ? )))
12.09.18 в 17:48
2
UP Plus 2 – хорошо известная и ничем не примечательная бюджетная модель
"Возмутительно!" (С)
12.09.18 в 18:02
1
Ну никто же не говорит, что плохая. :D
12.09.18 в 18:26
0
Бедный стол, что только с ним не делают. Может, в начале, его остановить, чтобы не резонировать, а потом делать опыты?
12.09.18 в 19:02
6
шероховатость удалось снизить с 14,4 микрон в контрольной группе до 13,66 мкм в опытной.
ну то есть где-то на 5%, сомнительное достижение, без приборов наверное и незаметно будет...
12.09.18 в 19:55
0
Правильно ли я понял, что излучатель устанавливается непосредственно рядом с соплом и за счёт УЗ вибрации ещё тёплый и достаточно жидкий пластик растекается на предыдущем слое более равномерно?
12.09.18 в 19:58
0
Эксперименты заключались в установке одного или несколько пьезоэлектрических ультразвуковых преобразователей непосредственно на рабочий столик 3D-принтера, а затем печати на вибрирующей платформе.
14.09.18 в 12:23
0
Я ставил на экструдер мотор с эксцентриком. Экструдер колебался по оси Z. Практически полностью ушла слоистость, вместо нее получилась теплая ламповая шероховатость. Но этот звон.... Короче сейчас допиливаю новый девайс. Потом выложу тесты.
12.09.18 в 20:21
0
Вообще идея любопытная, но я бы попробовал звуковую частоту.... и побольше дури!! Может замутить как-нибудь...
13.09.18 в 10:30
0
побольше дури!
heavy metal
13.09.18 в 23:32
0
Точно, или может даже grind core!

Потом потомки через пару тыщ лет откопают и будут по волнам на спиральной вазе риффы расшифровывать =)
12.09.18 в 20:29
0
Впринципе можно и повторить.... Подвесить голову через пьезокристалл да подать килогерц 30. Синус или меандр они использовали?
13.09.18 в 10:33
0
Для ультразвука прямоугольный импульс обычно используется
20.09.18 в 17:49
0
Думаю меандр предпочтительней. Эффект удара в момент перепада импульса.Ту т я думаю с мощностью не переборщить бы., да и камеру зачехлённую в УЗ поглотитель мастырить придётся. А с другой стороны где наша не пропадала?... :-)
12.09.18 в 21:10
2
Вот такие у меня ощущения от иллюстраций в данном захватывающем материале:

12.09.18 в 21:33
3
5 процентов!
На грани инженерной погрешности (разброс параметров, масса столика и напечатанной модели, человеческий фактор в конце концов)
ожидал большего от статьи... ((((
13.09.18 в 16:59
0
Мы стараемся не привирать. :D
12.09.18 в 22:27
1
Черт, открывал новость с надеждой, что прочитаю про эксперименты с управлением потока пластика вибрацией, в т.ч. управление ретрактом, на высоких скоростях печати (именно там куча проблем).

Механически наверное придется сделать что то с экструдером, чтобы его можно было безопасно и легко 'трясти' (т.е. максимально облегчить), например линейными двигателями с подвесом аля 'дельта'. Было бы смешно видеть дельту на дельте.
12.09.18 в 22:38
0
"Всякая материя имеет "букет" резонансных частот,
а для пользы дела - всего-лишь достаточно изменить его полярность"

1963 © Доктор Кто
d635c7b469b8f1fc9da73a3902bc6b90.jpg


Даже малайцы - додумались...

Ну а я - просто начну издалека:

ffbf0fe183fded52e13572fad212c6f1.jpg
13.09.18 в 07:04
1
1 Прирост качества в 5 процентов на уровне погрешности. В оригинальной статье говорится, что выбиралась только самая плохая сторона напечатанного кубика, при этом данных по сравнению других сторон нет. Подозреваю, на других сторонах различий вообще не будет.
2 В статье не говорится, вдоль какой оси печаталась выбранная сторона.
3 Также я не нашел сведений вдоль какой оси создавалась вибрация и какой был отклик на модели. Как я понял контрольных датчиков не было.
4 При отсутствии вышеуказанных сведений можно сделать вывод и о вреде вибрации для качества. Может быть, для двух и трёх преобразователей мы получаем резонанс и поэтому на них качество хуже.
5 Ну и для полноценного исследования напечатать всего по одному кубику на каждый режим - это мало. Проверить повторяемость результата невозможно.
13.09.18 в 10:11
0
интересно, как вибрация скажется на долговечности оборудования
13.09.18 в 12:49
0
Фейк какой-то.
Что именно нарисовано на картинках вообще не понятно.
Что значит, "пластик лучше растекается"? Слой становится тоньше? Это же абсурд.
Даже если это сработает на внешнем периметре, то что будет с заполнением или с периметрами с отрицательным углом?
13.09.18 в 12:59
0
О, телепатия, всё-таки, работает. Думал что стоит поставить пьезик на экструдер и трясти в резонансе,а потом глянуть что выйдет. У малазийцев результат не наглядный, жаль.
Однажды я поставлю пьезо-датчик стола, и можно будет трясти соплом без дополнительных ухищрений)
13.09.18 в 16:46
1
Я, что то не так понял, улучшение 1!!!! микрон при диаметре сопла 300!!! на простом кубике???? На чём то посложнее, надо и частоту менять по ходу печати.... Что то мне кажется, что, это кандидат на Шнобеля....
13.09.18 в 17:34
1
Тогда уж лазер пусть цепляют. И им испаряют свисающий пластик. Доводя слои до вертикали.

Для написания комментариев, пожалуйста, авторизуйтесь.

Читайте в блогах

XpreSki-11.8: Про Octoprint 2.0.0 - из первых уст Джины, с приветом от Томаса

Компания HRE Wheels занялась 3D-печатью титановых автомобильных колес

История одной вывески

Новинки XYZprinting на IMTS 2018: 3D-принтеры и роботы

Вернули голову на место: новосибирские хирурги провели уникальную операцию

АО «Полема» получило серебряную медаль отраслевой выставки «Металл-Экспо 2018»