В НИТУ «МИСиС» ищут методы повышения прочности 3D-печатных изделий

news3dtoday
Идет загрузка
Загрузка
20.02.2020
2359
21
Новости

Подпишитесь на автора

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

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

7

Как сообщает пресс-служба НИТУ «МИСиС», материаловеды вуза изучают связь между температурными параметрами FDM 3D-печати, структурой и свойствами изделий с целью повышения прочности получаемых деталей.

«В опубликованной работе мы показали, что значительно повысить прочностные характеристики полимерного изделия можно, обеспечив достаточно высокую температуру на границе между формирующимися и предшествующим ему слоем детали. В свою очередь, воздействовать на температуру на границе слоев мы можем, меняя температуру сопла, скорость печати, интенсивность обдува детали и даже количество одновременно печатающихся изделий. Еще один ключевой параметр, влияющий на прочность сцепления между слоями и, соответственно, на прочность всего изделия — это эффективность экструзии. Мы показали, что реальная производительность 3D-принтера сильно зависит от температурных условий процесса. Максимизировав температуру изделия и эффективность экструзии, мы можем вплотную приблизить прочность на межслойной границе к прочности самого материала. Как показало исследование на конкретных кейсах, вне зависимости от геометрии изделия оптимизация температурных параметров процесса дает заметные результаты — прочность деталей по сравнению с обычными, напечатанными по стандартным параметрам возрастает до двух раз», — рассказывает аспирант кафедры материаловедения цветных металлов Азамат Тавитов.

По мнению резидентов Fab Lab НИТУ «МИСиС», у идеального 3D-принтера должна быть только одна кнопка — Print, и все процессы превращения компьютерного файла в «распечатку» должны быть скрыты от пользователя. Идеальная производственная машина, напротив, должна предоставлять пользователю полный контроль над технологическими параметрами процесса.

«Иными словами, теоретически персональный 3D-принтер может полностью покрыть потребности своего владельца в пластмассовых продуктах. Все дело в отношении. Если перестать относиться к 3D-принтеру как к устройству, с помощью которого можно получать «распечатку» — объемную реплику компьютерной модели, и начать относиться к нему, как к программно контролируемому и перемещаемому в трех осях экструдеру, то есть к производственной машине, то изменится сама парадигма», — поясняет руководитель Fab Lab НИТУ «МИСиС» Владимир Кузнецов.

В настоящее время коллектив продолжает экспериментальные исследования полимерной печати, изучая взаимосвязь геометрии компьютерной модели и прочности готового изделия. Результаты первых исследований опубликованы в Rapid Prototyping Journal.

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 постах.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

7
Комментарии к статье

Комментарии

20.02.2020 в 10:47
1

Дык, увеличить спекаемость и прочность - это хорошо, а что будет с точностью и внешним видом...

у идеального 3D-принтера должна быть только одна кнопка — Print

Мои друзья купили дешевые струйники, у которых только три настройки "напечатать плохо", "напечатать отвратительно" и "выкинуть сразу после печати, не глядя"

 Я купил недорогой бюджетный епсон  с СНПЧ, в котором только в режиме "домохозяйки" порядка двадцати параметров настройки....

В результате - вынужден печатать для всех друзей и знакомых с принтерами, если им надо напечатать что-то отвественное....

Одна кнопка без настроек у 3D-принтера - это путь в никуда.... Либо отвратительная качество печати, либо проприетарные катриджи, проприетарные модели и проприетарные пользователи, готовые с этим мириться...

20.02.2020 в 10:59
0

Либо отвратительная качество печати, либо проприетарные катриджи, проприетарные модели и

Либо как у HP - подписка на расходники... в случае окончания которой принтер перестаёт печатать (блокируется он-лайн) :-)

20.02.2020 в 11:01
0

В автомире минимум электронных помощников и максимум возможных настроек - удел гоночных автомобилей. Среднестатистическому потребителю нужен поджопник - простой надёжный автомобиль для езды между работой, магазином и домом.

Одна кнопка без настроек у 3D-принтера - это путь в никуда

Когда-то электростартер считался блажью (заводили с "кривого" - рукоятки), сейчас уже МКПП считается моветоном, а машины с полноценным автопилотом перестали быть какой-то фантастикой.

Если кнопка без настроек не достижима на текущем этапе развития технологий - это не значит, что к ней не нужно стремиться

20.02.2020 в 11:12
1

 Среднестатистическому потребителю нужен поджопник - простой надёжный автомобиль для езды между работой, магазином и домом.

Среднестатистическому потребителю не нужен 3D-принтер. Потребителю вообще не нужен принтер, принтер нужен творцам.

3D-принтер нужен хоббисту, самодельщику, косплеисту, моделисту, ремонтнику и т.п. 

Обычному потреблятелю нечего на принтере печатать.... купить или заказать - и проще и удобнее.

29.02.2020 в 12:33
0

принтер нужен творцам

Обычному потреблятелю

Facepalm(

21.02.2020 в 21:40
0

>простой надёжный автомобиль для езды между работой, магазином и домом.

Потребителю не нужны ни автомобиль, не даже езда. Потребителю нужен результат. Каковой лучше всего обеспечивает не автомобиль, а метро, такси и курьеры. "Принтер с одной кнопкой" — заведомо невыполнимое решение несуществующей задачи.

Кому нужен принтер, те обычно от него хотят конкретного результата. И готовы его сформулировать на языке настроек.

29.02.2020 в 13:01
0

Потребителю нужен результат

Именно!

Кому нужен принтер, те обычно от него хотят конкретного результата. И готовы его сформулировать на языке настроек.

Он уже сформулирован на языке геометрии, описанной STL-файлом. Задача принтера - просто выдать по виртуальной модели физическую. Всё.

Не поняли пример с авто (Дефолт-сити?) давайте посмотрим на эволюцию фотографии:

  1. Зеркалки с полностью ручной настройкой экспозиции. 
  2. Приоритет диафрагмы/выдержки.
  3. Автоматические режимы.
  4. Вычислительная фотография

Современные флагманы смартфонов снимают не хуже зеркалок (за исключением нескольких специфических моментов, которые тоже, в принципе, решаемы), причём делают это одной кнопкой.

01.03.2020 в 00:14
0

Хипстеры регулярно напонимают ст. Хоттабыча. Сотворившего прекрасный телефон из цельного куска чёрного мрамора.

Геометрия из stl-файла не формулирует результат, если нам печатать не гномиков. Это лишь часть результата, и не всегда самая важная. Разницу между чертежом и эскизом знаете? Результат — изделие не просто какой-то формы, но из определённого материала, с определёнными механическими и физическими свойствами, укладывающееся в определённые допуски и в целом способное выполнять требуемую задачу. Будь то хирургический имплант или стопор для двери.

Даже в деревне автомобиль нужен чтоб катаЦА. Результат же обеспечивают телега с кобылой, лисапед и соседские ребятишки. В крайнем случае сам сосед с автомобилем — один на улицу.

С фотографией всё примерно так же. Если нужен результат чуть иначе от селфи-ломографии, приходится разбираться в выдержках, диафрагмах, светосиле, штативах, вспышках и автоспусках. Сначала докупаешь к смартфону насадки и приблуды, потом обнаруживаешь себя трясущим бачок в красном свете.

01.03.2020 в 14:13
0

не просто какой-то формы, но из определённого материала, с определёнными механическими и физическими свойствами, укладывающееся в определённые допуски и в целом способное выполнять требуемую задачу

В чём вы видите принципиальную невозможность сделать это одной кнопкой?

Даже в деревне автомобиль нужен чтоб катаЦА

Что ж вас всё в крайности-то бросает? За МКАДом есть не только деревни)))

Если нужен результат чуть иначе от селфи-ломографии

Это например какой? Репортажная съёмка? Архитектурная?

приходится разбираться в выдержках, диафрагмах, светосиле, штативах, вспышках и автоспусках

Конечно приходится. Так же как пилоту авто для успеха в заезде нужно разбираться в распределении тормозных усилий и выбирать давление в шинах под текущие условия.

Но подавляющему большинству по-прежнему будет достаточно селфи-ломографии с одной кнопки.

Сначала докупаешь к смартфону насадки и приблуды, потом обнаруживаешь себя трясущим бачок в красном свете

Мощное утверждение.

01.03.2020 в 21:51
0

Ну например одной кнопкой чуточку невозможно ввести весь набор свойств. Даже делать сразу из "наилучшего" материала не получится — это не только безумно дорого, но и "наилучшими" для разных задач могут быть совершенно разные материалы. Медь, титан, фторопласт и карбид вольфрама например. К эскизу в виде stlки нужно всё то, что превращает эскиз в чертёж. То есть рамочка^W куча подписей, сносок и комментариев. Оно конечно можно всё перевести в двоичный код и набить морзянкой…

Везде нужны не средства, а результат. Как то: перемещение людей, доставка товаров. Автомобиль не самоценность, автомобиль лишь откладывающая меньше навоза замена лошади с телегой. Универсальная, что значит в каждой конкретной задаче чему-то обязательно уступающая.

>Это например какой? Репортажная съёмка? Архитектурная?

Репродукции и вообще предметов искусства, музейная. Ночная. Аэро. Скоростная. Макро и микро. Стерео. Художественная с управлением хотя бы глубиной резкости, чего примитивной смартфонной оптике тупо нечем. Да хоть бы равки под дальнейшую обработку. Архитектурная требует как минимум хорошего штатива, в состав смартфона обычно не входящего.

>Но подавляющему большинству по-прежнему будет достаточно селфи-ломографии с одной кнопки.

Подавляющему большинству вообще не нужен принтер. Ему нужен сразу гномик (свисток, кружка, опа с ушами), причём с правильно надкусанным лейблом. Принтер, как и любое средство производства, имеет смысл тем, кто не подавляющее большинство, ширпотребом не удовлетворяется, и хочет странного.

>Мощное утверждение.

Истинно ибо жизненно.

02.03.2020 в 10:27
0

Ну например одной кнопкой чуточку невозможно ввести весь набор свойств

Задача кнопки - просто запустить печать. Набор свойств должен быть задан в исходниках. Если в это не умеет STL, это не значит что это невозможно в принципе.

Автомобиль не самоценность

Где я утверждал обратное?)))

Ночная. Скоростная. Макро

Всё это современные флагманы отлично умеют.

Стерео.

Есть модели, которые умеют в стерео. 

Художественная с управлением хотя бы глубиной резкости, чего примитивной смартфонной оптике тупо нечем. 

Управление ГРИП есть. Только при чём здесь оптика, когда это можно не хуже делать программно? Или щас начнутся рассказы про тёплый ламповый звук?

Да хоть бы равки под дальнейшую обработку

Мощные аргументы подъехали.

- "Современные флагманские смартфоны умеют снимать сразу нормально с одной кнопки без дополнительных приседаний и необходимости снимать в RAW с последующей обработкой."

- "Но ведь они не умеют снимать в рав!!!"

p.s. Кстати, умеют. На андроиде года с 2014, ипхоны - с 2016. Но я по-прежнему не понимаю, как наличие узкоспециализированных задач (и высосанных из пальца аргументов) опровергает то, что большинству пользователей для их ломоселфи-задач хватает одной кнопки?

Архитектурная требует как минимум хорошего штатива

А с обычным дешманским не получится? А вообще без штатива? Штатив ведь не самоцель, нужен  результат - фиксация? 

в состав смартфона обычно не входящего

Означает ли то, что некоторые зеркалки продаются без объектива в комплекте то, что они в принципе для фотосъёмки не предназначены?

Подавляющему большинству вообще не нужен принтер

Я где-то утверждал обратное?

Кому нужен принтер, те обычно от него хотят конкретного результата. И готовы его сформулировать на языке настроек

Если настроек, генерируемых автоматом будет достаточно тем кому нужен принтер - они будут сильно огорчены?

Мне ваша мощная аргументация напомнила эссе о программировании Эда Поста, написанное в 1983 году, "Настоящие программисты не используют Паскаль".

Статья сравнивает и противопоставляет настоящих программистов, которые используют перфокарты и программируют на Фортране и Ассемблере, современным «пожирателям пирогов с заварным кремом», которые используют такие языки программирования, как Паскаль, поддерживающие структурное программирование и накладывающие определённые ограничения с целью предотвращения наиболее распространённых ошибок в логике работы программы. В статье приводился ряд подвигов настоящих программистов, таких как подвиг Сеймура Крэя — создателя суперкомпьютера Cray-1, набравшего операционную систему для компьютера CDC 7600 с консоли по памяти для того, чтобы его запустить

p.s. не вижу смысла продолжать данную дискуссию. Разве что поржать над новыми мощными аргументами)

02.03.2020 в 17:52
0

Набор свойств должен быть задан в исходниках. Если в это не умеет STL, это не значит что это невозможно в принципе.

В общем да, электронный вариант формата "чертёж+записка".

Только вот машина, способная выполнить любой заданный набор свойств — не один станок. Это целый завод со складом материалов. То есть безумно дорого, и при этом на большую часть своих возможностей любому отдельному покупателю не нужно. Вы же покупаете автомобиль, а не целый автопарк от моноколеса до сочленённого гусеничного карьерного ракетовоза.

Умеренно простая машина же резко требует вмешательства оператора. Хотя бы на уровне покупки и установки катушки с нужным материалом.

Среднестатистическому потребителю нужен поджопник - простой надёжный автомобиль для езды между работой, магазином и домом.

Не нужны потребителю ни автомобиль, ни даже езда. Потребителю нужно перемещение, причём относительное.

Только при чём здесь оптика, когда это можно не хуже делать программно?

Ну и как вы программой разделите уже снятое плоское изображение на планы? Можно размыть отдельные области, не более того. Из размытого вы не сделаете чёткое, и точно не сможете разделить фон и ажурные объекты первого плана. Посмотрите типичные фотографии паутины например.

Флагманы могут делать вид что умеют многое. Но у них нет чисто физических возможностей. Ни диаметра объектива, ни длины, ни даже разнесения пары встроенных камер на заметное расстояние. Ну нельзя обмануть физику, ограниченную длиной волны видимого света. Которая кстати не так-то и мала, аж полмикрона.

Зеркалка без объектива — не фотоаппарат, но часть его. Как монитор без системного блока. Смартфон же продаётся как законченное изделие. Снимать он может, но для большинства (по разнообразию, не по популярности) задач недостаточно годно.

Если настроек, генерируемых автоматом будет достаточно тем кому нужен принтер - они будут сильно огорчены?

Да, потому что такие настройки будут неизбежно избыточны. Да, можно печатать всё подряд со 100% заполнением и 0.04 мм слоем. Тратя в пять раз больше пластика и в двадцать раз больше времени, чем при небольшом вмешательстве разума. Не безумного дорого, но всё равно дорого, и по сравнению с покупными кружками точно неконкурентоспособно.

И даже если настройки будут недостаточны (рассчитаны на гномиков), они всё равно окажутся избыточными — вместо одной прочной детали тебе придётся печатать несколько слабых, или усиливать (увеличивать) саму модель.

Аргументы у вас так себе. Вы тащите подходы из программирования, где почти всё решается тупым ростом количества транзисторов, в материальное производство. Давно ограниченное физикой со всех сторон.

За актуальное программирование же почитайте дневники разработчиков Factorio. Там много о том, что даже "простая" "игра" постоянно упирается в физические ограничения реальной машины и требует весьма активного и творческого подбора "настроек" вручную. Легко радоваться на мощность компа когда у тебя один шарик прыгает, а когда у тебя шариков пара миллионов, и обсчитывать их надо каждую терцию? И не забывайте о том, что принтер это микроконтроллер, а микроконтроллер это объём кода и быстродействие.

20.02.2020 в 11:46
0

у идеального 3D-принтера должна быть только одна кнопка — Print, и все процессы превращения компьютерного файла в «распечатку» должны быть скрыты от пользователя.

А если так: идеальный персональный 3d-принтер будет всеяден. Полноценное изделие из различных материалов (металл/полимеры/глина/стекло/органика/возможно - и живые ткани!), все детали изготавливаются на одной машине с минутными переналадками при смене вида материала, который получают из сырья, тут же.

20.02.2020 в 14:41
0

Отлично, сейчас дам 500 градусов на край модели и повышу прочность в 5 раз, нет в 10!

20.02.2020 в 20:09
0

Не проще материалы подбирать для печати крепких и ответственных деталей, чем пытаться печь их из чего под руку попало?

20.02.2020 в 23:13

Комментарий удалён

21.02.2020 в 21:43
0

>Еще один ключевой параметр, влияющий на прочность сцепления между слоями и, соответственно, на прочность всего изделия — это эффективность экструзии.

Любопытно было бы узнать что вообще такое "эффективность экструзии" и в каких величинах она выражается. Пока у меня есть два предположения: отношение поданного в сопло пластика к намазанному (стремится к 1) и количество джоулей, потраченное на печать килограмма пластика (мало-мало влияет только на себестоимость).

22.02.2020 в 01:10

Комментарий удалён

22.02.2020 в 12:13
0

вот оно что, Михалыч! Латунный кубик как раз обеспечивает эффективность экструзии - температура держится стабильно, независимо от ретрактов. А в алюминиевом кубике у меня колебания достигали +-5 градусов.

23.02.2020 в 19:39

Комментарий удалён

24.02.2020 в 12:11
0

Чуваки, а ничего, что уже такой РИД давно зарегистрирован? И по поводу температур и по поводу одной кнопки. Плагиатить нехорошо. А про

 даже количество одновременно печатающихся изделий. 

надо не только говорить, но и делать https://3dtoday.ru/blogs/p8u/150-pieces-in-15-minutes

  

Для написания комментариев, пожалуйста, авторизуйтесь.

Читайте в блогах

3D-печать вдвое сократила расходы на автотюнинг

Лев-страж

Плотность ANYCUBIC Yellow

Делаем из дешевой рулетки дорогую

Хранение фрез 8мм и 12мм

Коробочка для дисков погружной пилы 165мм