3D-печать объектов, чьи размеры превышают размеры рабочего объема 3D-принтера – новый патент для Makerbot

В недавнем интервью Генеральный директор MakerBot Бре Петтис заявил, что его компания является «инновационной». Они разрабатывают новые технологии для рынка пользовательской 3D-печати, для того, чтобы уже сами дизайнеры и просто пользователи могли реализовать свой творческий потенциал. Похоже, что Бре Петтис заявил это не без оснований.

Недавно мы обнаружили, что компания MakerBot опубликовала свою новую заявку на регистрацию патента. В патенте изложено решение некоторых из самых больших сложностей, с которыми сталкиваются люди при необходимости печатать очень большие предметы на своих принтерах, которые просто не имеют достаточно большого рабочего объема. Рабочие объемы большинства домашних 3D-принтеров, представленных на рынке сегодня, предназначены для использования в домашних условиях, а так же в офисах и небольших мастерских. Это, в основном, небольшие машины, которые способны печатать объекты не больше, чем баскетбольный мяч.

Недавно зарегистрированная заявка на патент (US20140074274 А1) предоставляет варианты решения этой задачи для тех дизайнеров и энтузиастов 3D-печати, которые хотели бы печатать предметы, которые превышают объем построения их 3D-принтеров. В основном, простыми словами, эта система будет работать следующим образом:

Штамп "Запатентовано"

- Предметы, которые имеют размеры больше, чем рабочий объем 3D-принтера, должны быть разбиты на отдельные части или под-объекты. Затем эти части можно напечатать на нескольких принтерах одновременно (для тех, у кого есть больше одного принтера), или на одном 3D-принтере. Если у человека, желающего напечатать крупный предмет, есть только один принтер, доступный к использованию, система постарается определить, есть ли способ разделить объект на несколько частей и напечатать все части за одну сессию печати. Если же такого способа нет, то система позволит напечатать объект за нескольких сессий печати. Если доступны несколько принтеров, система разделит объект на отдельные части, для печати на принтерах, которые подходят для этого более других. Например, крупные части будут отправлены на принтеры, которые обладают большими объемами сборки, в то время как элементы, которые должны быть напечатаны с более высоким разрешением, будут направляться на принтеры, способные печатать с более высоким разрешением.

- Будут определены средства для соединения отдельных частей (под-объектов) оригинала. Это можно будет сделать либо вручную, либо автоматически, в зависимости от формы и размера исходного объекта. Несколько примеров таких средств описаны в заявке и включают следующие:

Отверстия на смежных поверхностях под-объектав, комбинации отверстий/штырьков на смежных поверхностях, выступы, защелкивающиеся элементы, грубая текстурированная поверхность в соответствующих местах на под-объектах для дальнейшего склеивания деталей.

Другим доступный методом станет, «асимметричное расположение выпуклых выступов на одном под-объекте и соответствующих вогнутых углублений на смежном под-объекте, которые могут соединиться только если смежные детали правильно ориентированы относительно друг друга» - написано в заявке на патент.

Схема создания объекта, превышающего размеры объема построения 3D-принтера.

В этой заявке на патент также описана возможность соединения этих под-объектов с помощью инструментов и аксессуаров, которые не являются 3D-печатными, а также разъемы, напечатанные из других материалов:

«Отверстия могут быть такой формы и размера, которые подходят для деревянных дюбелей, металлических штифтов стандартных размеров, сделанных индивидуально коннекторов или любых других подходящих соединителей. В некоторых случаях, соединители изготавливаются из материалов, отличных от материала, из которого создается объект, для того, чтобы такие разъемы плавились при более низкой температуре, чем соединенные ими объекты. С помощью таких разъемов, собранный физический экземпляр объекта может быть нагрет до температуры расплавления или частичного расплавления соединителей, для лучшего склеивания отдельных частей объекта и создания более прочного и долговечного предмета».

Это означает, что принтер может распечатать разъемы из материалов, которые могут легко спечься друг с другом при использовании тепла, при этом, не повреждая любой из под-объектов или готовый объект.

Это может быть огромным шагом вперед, поскольку, благодаря такому способу, можно изготавливать объекты, которые в готовом виде не содержат никаких свидетельств того, что они когда-то были разделены на меньшие под-объекты.

- Патент также охватывает инструкции, которые описывают сборку таких под-объектов в единое целое. Инструкции могут также включать изображения, анимированные видео, этикетки и т.д.

Алгоритм технологии печати объектов, размеры которых превышают размеры построения доступного принтера.

Заявка на патент, также подробно описывает разработку датчиков и камер, которые могут быть помещены внутрь 3D-принтеров, для того, чтобы отправлять подробные отчеты обратно к процессорам и компьютерам, управляющим этими принтерами. Это сделает возможной автоматическую корректировку в ходе печати, к примеру, таких параметров, как регулирование температуры платформы сборки, температуры в камере сборки, температуры экструзии, скорости экструзии, вязкости материала, скорости передвижения экструдера, высоты слоя, и многого другого. Принтер сможет внести необходимые изменения в процессе печати, а также сохранить информацию в файле регистрации, который затем можно будет использовать на других принтерах, в будущих сессиях печати.

Хотя нет никаких гарантий, что изложенные выше технологии, подробно описанные в заявке на патент, когда-нибудь станут реальностью, похоже, что они могут сделать 3D-печать значительно проще и эффективней в будущем. Пожалуйста, поделитесь своим мнением об этой технологии в комментариях под статьей.

Статья подготовлена для 3DToday.ru