Студент из Германии трудится над созданием дешевого SLS-принтера

Ни для кого не секрет, что FDM-принтеры пользуются такой популярностью в первую очередь не из-за преимуществ над конкурентными технологиями 3D-печати, а из-за относительной дешевизны как самих устройств, так и расходных материалов. Однако отрыв постепенно сокращается с выходом на рынок все более доступных стереолитографических принтеров. За последний же год мы стали свидетелями развития целого ряда проектов, нацеленных на удешевление заветной технологии выборочного лазерного спекания. Стоимость некоторых разрабатываемых «бюджетных» SLS-принтеров оценивается в $5 000, что все еще дороговато для любителей, но вполне приемлемо для малого бизнеса. А как насчет спекающего принтера за $2 000?За эту непростую задачу взялся юный, но вполне сумрачный тевтонский гений по имени Лукас Хоппе. В течение последнего года он работал над проектом бюджетного SLS-принтера, а совсем недавно успешно провел кампанию на Indiegogo, собрав необходимые средства для завершения проекта под названием «YOU-SLS». Как рассказывает Лукас, 3D-печатью он заинтересовался не так давно, но сразу же стал приверженцем движения RepRap. В то же время, он всегда чувствовал тягу к более совершенным, но дорогим аддитивным технологиям. «Есть только один проверенный метод печати функциональных моделей без использования опорных структур, и это выборочное лазерное спекание. Эта технология позволяет выстраивать объекты любой геометрической сложности без опор, но такие принтеры сопоставимы по стоимости с частным домом». В итоге Лукас решился на разработку спекающей установки с возможностями на уровне промышленных вариантов, но стоимостью на два порядка ниже. Мечтать, как нам всем известно, не вредно. Но затея Лукаса не закончилась простыми фантазиями. «В текущей версии работа над дизайном почти завершена. Все основные сложности уже выработаны. Конструкцию требует лишь некоторых косметических изменений. Таким образом, в финальном дизайне могут быть некоторые отличия, но они не будут существенными. Остается лишь завершить постройку и провести испытания», – рассказывает Лукас. Само собой, такой сложный проект не обошелся без заминок. «Для выработки работоспособного дизайна мне пришлось провести многочисленные эксперименты и испытания компонентов – таких, как система нанесения и выравнивания порошка. В ходе испытаний я опробовал спекание сахарного песка с помощью модифицированного RepRap FDM-принтера», – поясняет автор проекта. Процесс разработки был проиллюстрирован на сайте Instructables. Хотя целью проекта является создание доступного SLS-принтера, сама разработка оказалась далеко не дешева. Потратив массу времени и все свои скромные сбережения на проект, наш героический студент обратился за помощью к инвесторам на Kickstarter, запросив дополнительные $1 100 на завершение разработки. Лукас оценивает общую стоимость разработки и постройки прототипа в примерно $2 500, но большую часть этих денег он уже выложил из собственного кармана. Профессионалам останется только позавидовать такой эффективности, если, конечно же, проект будет успешно завершен. Собранные деньги будут потрачены на изготовление множественных алюминиевых и акриловых деталей, а также недостающие электронные компоненты. К счастью, сообщество 3D-печатников живо откликнулось на призыв о помощи. Еще бы, ведь в случае успеха YOU-SLS станет первым спекающим принтером с открытым исходным кодом, да еще и с достаточно недорогой конструкцией. В итоге Лукас уже собрал порядка $3 500 с тремя днями в запасе до окончания кампании, а значит, финансовых преград для осуществления этого интересного проекта не будет.Стоит признать, машинка выглядит весьма заманчиво и имеет ряд необычных решений. Так, дизайн переймет систему прямоугольного трехосного позиционирования от FDM-принтеров. Причиной тому служит дешевизна и широкая доступность необходимых компонентов, хотя остается лишь догадываться, каким образом такое решение повлияет на производительность. Для спекания будет использоваться диодный лазер, аналогичный используемым в записывающих устройствах для компакт-дисков. Излучатель будет иметь мощность в 2Вт и работать на волне длиной 445нм. «По сути, это вид лазера, используемого для записи дисков Blu-Ray и работающего в верхнем, синем сегменте диапазона видимого света. На первый взгляд у него очень маленькая мощность, но это не будет иметь принципиального значения, так как большую часть работы по прогреванию порошка до температуры спекания будут брать на себя мощные нагревательные элементы. Все, что требуется от лазера, это превысить температурный порог, добавив еще порядка десяти градусов», – поясняет Лукас. Габариты устройства составят примерно 900х500х550 мм, в то время как размер области построения должен достигнуть 200х150х100 мм. Как поясняет создатель, прямоугольная форма позволит печатать более длинные детали диагонально, не используя при этом лишний порошок. Устройство будет работать на плате RAMPS 1.4 и обычной Arduino Mega. «Обе платы можно приобрести менее чем за €50. Любой, кто когда-либо баловался с RepRap принтерами, знает, что такое RAMPS. В то же время, управление SLS-установками несколько более сложно, чем FDM-принтерами, поэтому Arduino будет оказывать поддержку, управляя работой наносящего и выравнивающего механизма», – поясняет автор. В общем и целом, принтер будет использовать максимально возможное количество коммерчески доступных деталей ради снижения себестоимости.

Ознакомиться с развитием проекта можно на страничке Лукаса в Instructables.