Поделиться
В России решили проблему пространственной поддержки, чтобы печатать на 3D-принтере крупные и сложные объекты
Российские ученые придумали способ печатать из полимеров на 3D-принтере крупные объекты для авиации и электроники. Они устранили проблему, которая раньше, хоть и не очень эффективно, но решалась для изготовления небольших деталей, а для крупногабаритных была непреодолима.
Проблема решена
Ученые Пермского Политеха (ПНИПУ) и эксперты компании ООО «Ф2 Инновации» разработали метод пространственной поддержки объектов, который решает проблему полимерной 3D-печати нависающих или располагающихся под большим углом элементов, сообщили CNews представители ПНИПУ.
Технология уже применяется на серийном оборудовании — механизм поддержек интегрирован в конструкцию 3D-принтеров компании «Ф2 Инновации». На изобретение получен патент.
«Эта технология особенно эффективна для нестандартных режимов печати, когда модель строится под углом 45 или 90 градусов, что требует обязательной поддержки», — отметили разработчики.
«Умные» поддержки в нужном месте
Разработка увеличивает область печати в два раза. «Это позволяет создавать более крупные и сложные объекты для авиационной и химической промышленности, космической отрасли и производства электроники. С помощью данной технологии уже изготовили лодки, барные стулья и столы, лавки для городского парка Перми», — пояснили «Известиям» представители вуза.
Промышленные изделия часто имеют выпирающие элементы или располагаются под углом. Если при печати из полимеров слой пластика нависает над пустым пространством, не опираясь на предыдущий слой, это приводит к провисанию и деформации всей детали, что особенно проблематично при создании крупногабаритных изделий.
Обычно одновременно с моделью печатаются временные пластиковые элементы, которые работают как поддержка для нависающих слоев. Но на это уходит время и много материала, иногда даже больше, чем на саму деталь. После печати эти поддержки нужно срезать вручную, что чревато повреждениями детали и требует ее дополнительной обработки. При печати крупногабаритных изделий такие временные поддержки использовать невозможно.
Ученые Пермского Политеха и эксперты «Ф2 Инновации» вместо одноразовых поддержек решили использовать механически перемещаемые элементы, выполненные в виде металлических пластин. Они не являются частью печатаемого объекта и не мешают работе движущегося элемента (экструдера) 3D-принтера. В конце печати они просто удаляются, не оставляя следов на поверхности.
«Механические элементы интегрированы в конструкцию 3D-принтера и функционируют синхронно с экструдером. Система управления, основанная на цифровой модели, заранее определяет расположение нависающих элементов и необходимость их поддержки. Таким образом, "умные" поддержки всегда находятся в нужном месте и своевременно отодвигаются, не мешая движению экструдера», — сказал Игорь Безукладников, доцент кафедры «Автоматика и телемеханика» ПНИПУ и советник по науке ООО «Ф2 Инновации».
Перспективная 3D-технология
Создание изделий из полимерных материалов с помощью 3D-печати является одной из самых стремительно развивающихся технологий, отметили в ПНИПУ. Конструкции различной геометрии формируются из расплавленного пластика, который наносится слоями, а застывая превращается в трехмерный объект. Традиционные методы, такие как фрезеровка, литье и ковка, не всегда справляются с задачами, требующими высокой точности и гибкости.
«Сначала 3D-моделлер создает объемную версию объекта в специальном приложении для проектировки. И обычно этот процесс самый долгосрочный и скрупулезный. Затем технолог подбирает необходимые параметры в зависимости от желаемого качества и размера модели. После этого в принтер загружают необходимый материал, и только тогда начинают печать изделия», — приводит сайт вуза комментарий Безукладникова.
Короткая ссылка
