3D-печать с использованием древесных материалов

 Обычно, когда мы думаем о материалах, используемых для трехмерной печати, на ум приходят пластики, смолы или металлы. Но теперь энтузиасты 3D-печати нацелили свой взгляд на древесину – натуральный материал с уникальными эстетическими качествами.

 Компания Voxeljet, занимающаяся созданием высокоскоростных 3D-принтеров для печати крупногабаритных объектов, разрабатывает новые материалы с использованием песка, керамики, цемента и древесных опилок. Принтеры Voxeljet's используют технологию химического цементирования печатных материалов. Но зачем разрабатывать печатные материалы на основе древесины? Ответ лежит в потенциально широком рынке трехмерной печати моделей из древесины.

 Деревянная мебель ручной работы пользуется широким спросом благодаря своей эстетике. Однако такая мебель всегда была дорогостоящей из-за высоких цен на цельную древесину и на услуги опытных специалистов-столяров, а также благодаря высокому рыночному спросу.

 Самир Шах, основатель и директор 4 AXYZ, нацеливает свою компанию на мебельный рынок, опираясь на идею трехмерной печати древесины. Этот молодой, скрытный бизнес планирует использовать трехмерную печать для производства доступной дизайнерской мебели. «С помощью нашего оборудования по производству композитных наполнителей мы сможем поставлять мебель в течение считанных дней. Мебель будет создаваться по индивидуальным заказам, в соответствии с пользовательскими дизайнами…» – утверждают в компании. Но на данный момент все еще нет информации, раскрывающей особенности технологии.

 Тем не менее, возможность использования материалов на основе древесины всерьез рассматривается инженерами, дизайнерами и производителями, как следующий шаг в развитии технологий трехмерной печати. Год назад, изобретатель по имени Кай Парти создал первый древесный материал-наполнитель для настольных 3D принтеров под названием LAYWOO-D3. Материал состоит на 40 процентов из переработанных древесных волокон в комбинации с полимерным связывающим агентом. Итоговый продукт подходит для плавления и экструдирования не хуже любых других коммерчески-доступных материалов для трехмерной печати.

 Утверждается, что в дополнение к натуральному внешнему виду, объекты из данного материала устойчивы к деформации под воздействием влаги, но поддаются окраске, шлифовке и резке также как и натуральная древесина. Рыночные возможности древесных наполнителей в качестве материала для производства мебели очевидны для разработчиков. В прошедшем году несколько начинающих компаний предложили публике свои варианты древесных наполнителей с различными характеристиками. Например, наполнители WoodFill компании ColorFabb уже доступны в виде привычных катушек с диаметром нитей в 2.85мм и 1.75мм. WoodFill на 20% состоит из переработанной древесины смешанной с полимерными цементирующими добавками. Цена за 750-граммовую катушку составляет €40.

 Наполнитель Pop Wood китайского производителя PopBit представляет собой композитный материал, использующий тополиные опилки, измельченные до консистенции пыли. Температурный диапазон при печати Pop Wood находится в пределах  170-230°C, что примерно соответствует характеристикам LAYWOO-D3 и WoodFill. Что интересно, этот наполнитель принимает определенный оттенок коричневого цвета в зависимости от температуры при экструдировании.

 Ценник на наполнители в течение прошедшего года оставался слегка завышенным, но на данный момент можно приобрести катушку с 0.95кг древесного материала диаметром 1.75мм или 3мм за €29.

В декабре прошедшего года обнаружилось, что Design for Craft – команда, ответственная за создание наполнителя Stick – создает собственный материал для трехмерной печати на основе древесной пульпы. «Наполнители из древесной пыли никогда нам особенно не нравились – они слишком сложны для печати и последующей обработки» - утверждают разработчики. «Мы решили использовать наши наработки по наполнителю Stick для создания материала, который был бы проще в обращении при печати и поддавался обработке обычными столярными инструментами».

 Design for Craft продемонстрировала один из первых результатов своей работы по применению древесной пульпы в наполнителях Stick. «Готовый объект выглядит как модель из древесины, но при этом обладает физической устойчивостью пластика» - комментируют разработчики. «Отпечатанная модель пригодна для шлифовки, окраски и полировки – как любой древесный материал».

 Спектр экзотических применений 3D-печати постоянно растет, но печать с использованием древесины занимает особую привлекательную нишу благодаря своим органическим и экологическим свойствам. В мире повальной пластиковой трехмерной печати вскоре может произойти деревянная революция.

Статья подготовлена для 3dtoday.ru