Cerberus: самодельный 3D-принтер для печати тугоплавкими пластиками

Профессор Мичиганского технологического университета Джошуа Пирс поделился еще одним опенсорсным проектом: на этот раз речь идет о самодельном 3D-принтере Cerberus для печати тугоплавкими конструкционными термопластами вроде полиэфирэфиркетона (ПЭЭК) или полиэфиримида (ПЭИ, Ultem). И да, тут тоже не обошлось без короновируса. Рассказываем, как COVID-19 служит двигателем прогресса.

Дело в том, что на волне пандемии многие любители, студии и даже крупные промышленные предприятия перенаправили свои аддитивные мощности на 3D-печать разных масок, респираторов, переходников для аппаратов искусственной вентиляции легких и прочих медицинских приспособлений. Такие изделия необходимо стерилизовать — мало ли кто напечатал переходник, вдруг это уже зараженный человек? Самый надежный метод, используемый в больницах — это термическая обработка, и вот здесь начинаются проблемы, ибо мало какой из привычных в мейкерской среде пластиков одновременно безопасен и выдерживает продолжительное нагревание до необходимых температур. С другой стороны, тот же полиэфирэфиркетон хоть и дорог, но тугоплавок и даже используется для 3D-печати имплантатов, будучи биосовместимым. Нужен лишь 3D-принтер, способный надежно печатать при необходимых температурах. Таких принтеров уже хватает, но они, как правило, стоят немалых денег. И вот здесь на сцену выходит очередная поделка Джошуа Пирса.

Называется самодельный 3D-принтер Cerberus, то есть «Цербер» — в честь трехголовой собаки, охраняющей врата ада. Страшно? Не пугайтесь. На самом деле конструкция просто предусматривает возможность установки до трех инструментов на вращающуюся платформу в соответствии с нуждами пользователей — экструдеров, лазерных граверов, калибровочных датчиков и так далее. Добавьте сюда возможность печати при температурах порядка 500°С, столик с подогревом до 200°С, 1000-ваттный нагреватель воздуха в камере и изоляцию чувствительных компонентов от прогреваемого пространства — электроники, моторов и т. д. Ключевой момент в том, что такое удовольствие можно собрать за относительно небольшие деньги, менее одной тысячи долларов, и с использованием максимально доступных комплектующих, в том числе 3D-печатных.

Опытный образец 3D-принтера опробовали на полиэфиркетонкетоне и полиэфиримиде в виде филаментов производства 3DXTech, получив тестовые образцы со средней прочностью на разрыв 77,54 МПа (ПЭКК) и 80,54 МПа (ПЭИ). Испытания проводились в соответствии со стандартом ASTM-D638 (IV). При необходимости прочностные характеристики можно дополнительно повысить термообработкой, а заодно прибить любую вирусную заразу.

Полное описание проекта опубликовано в журнале HardwareX и доступно для ознакомления по этой ссылке. Все необходимые файлы можно найти в репозитории Центра открытой науки (OSF).

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.