Норвежские инженеры смастерили 3D-принтер для печати PEEK из бюджетного дрыгостола

news3dtoday
Идет загрузка
Загрузка
19.01.2022
6259
21
Новости

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых статьях.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

7

Как переделать «прушу» в 3D-принтер для печати металлами мы уже видели. Теперь посмотрим, как можно переделать бюджетный «дрыгостол» в систему для 3D-печати тугоплавкими конструкционными термопластами.

Норвежские инженеры смастерили 3D-принтер для печати PEEK из бюджетного дрыгостола

Что нам нужно для стабильной 3D-печати филаментами из тугоплавких полимеров вроде полиэфирэфиркетона (PEEK)? Как минимум две вещи: достаточно горячий хотэнд и термостатированная камера. Уловка в том, что пластик нужно не только расплавить для укладки, но и держать в тепле до окончания 3D-печати, а затем постепенно охлаждать, чтобы он нормально кристаллизовался. Сделать же это нужно так, чтобы не перегрелась электроника и моторы, да и холодная часть хотэнда охлаждалась должным образом, иначе в нем образуется пробка.

Как все это провернуть на «пруше»? Очевидный выход — засунуть 3D-принтер в термокамеру с активной регулировкой фоновой температуры. Раз внутри будет горячий воздух, эффективность воздушных радиаторов будет околонулевой, так что дополнительно необходимо вынести электронику наружу, подвести жидкостное охлаждение к моторам и термобарьеру, а заодно заменить все полимерные детали.

Норвежские инженеры смастерили 3D-принтер для печати PEEK из бюджетного дрыгостола

На иллюстрациях показан именно такой вариант, построенный ребятами из норвежского Университета науки и технологий в Тронхейме. Хотэнд разгоняется до 500°С, камера прогревается до 135°С, а столик с силиконовой грелкой — до 200°С, повышая адгезию и заодно помогая поддерживать фоновую температуру. Самое забавное то, что это чудо инженерной мысли обошлось конструкторам примерно в $1 700. С одной стороны, для 3D-принтера, способного печатать тугоплавкими полимерами, это вполне скромно, а с другой — стоковый 3D-принтер Creality CR-10 стоит всего около трехсот долларов, так что остальные деньги ушли на апгрейд.

Нужно отдать ребятам должное: они постарались и не только смастерили камеру и систему жидкостного охлаждения, но еще и добавили подогреваемый сухой отсек для филаментов, а заодно основательно переделали сам 3D-принтер,

Норвежские инженеры смастерили 3D-принтер для печати PEEK из бюджетного дрыгостола

Аппарат выпотрошили, оставив только раму, затем приводы оснастили новыми радиаторами, проводку заменили, вместо стандартного экструдера с боуденовской подачей филамента установили директ-экструдер с жидкостным охлаждением — Matrix от Trianglelab, принимающий хотэнды Volcano или SuperVolcano.

Ролики и ремни тоже пришлось менять, так как полиформальдегид (POM) плавится при температурах свыше 180°С, да и стандартные ремни будут растягиваться. В итоге вместо пластиковых роликов установили катки из нержавеющей стали, ремни заменили на высокотемпературные аналоги, а все пластиковые крепления — на алюминиевые. Столик оснастили грелкой на 220 В, термокамеру смастерили из двух шкафчиков, купленных в IKEA и обшитых изнутри теплоизоляцией.

Норвежские инженеры смастерили 3D-принтер для печати PEEK из бюджетного дрыгостола

Работает такая конструкция вполне неплохо, хоть и медленно. Эталонный катер «Бенчи» на иллюстрации ниже напечатан полиэфирэфиркетоном с углеволоконным наполнителем (CF-PEEK) при температуре хотэнда в 400°С и с подогревом камеры и столика до 90°С и 150°С соответственно. Образец выполнен в масштабе 1:1 с оригинальной моделью, с 20-процентным наполнением и на скорости 5 мм/с.

Норвежские инженеры смастерили 3D-принтер для печати PEEK из бюджетного дрыгостола

Для пущей наглядности систему испытали против 3D-принтера Original Prusa i3 MK3S в почти оригинальной конфигурации, только с соплом из закаленной стали и накрытого акриловым колпаком для стабилизации температуры. Материалом здесь послужил менее тугоплавкий угленаполненный полиамидный композит PA6-CF от Polymaker, так как с PEEK «оригинальная пруша» просто не справилась бы.

На Original Prusa i3 MK3S печатали при температуре чуть выше комнатной (28°С), а камеру самодельного аппарата разогрели до 75°С. Температуру хотэнда и столика выставили на одном уровне — 300°С и 120°С. Для «пруши» филамент предварительно просушили, самодельный 3D-принтер использовал собственный подогреваемый отсек. Результат: прочность образцов из самодельного 3D-принтера оказалась выше на 22% вдоль слоев и на 25% поперек.

Норвежские инженеры смастерили 3D-принтер для печати PEEK из бюджетного дрыгостола

Доклад команды оформлен в виде руководства по самостоятельной сборке, так что если вы готовы повторить эксперимент, пошаговые инструкции доступны по этой ссылке.

Disclaimer: да, мы знаем, что иллюстрации ужасного качества. Видимо, все деньги потрачены на апгрейд 3D-принтера, а фотографировали на тапок. Извините.

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.

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых статьях.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

7
Комментарии к статье