Mencetak banyak material dengan properti berbeda di perangkat yang sama

9

Saya telah mencari di internet dan menemukan berbagai printer 3D dengan kelebihan dan bahan berbeda yang dapat mereka cetak - beberapa bahkan multi warna.

Namun, sepertinya saya tidak dapat menemukan printer yang dapat mencetak banyak material dengan properti berbeda; misalnya, secara bersamaan mencetak PLA dan logam. Apakah saat ini ada printer yang tersedia atau sedang dikembangkan?

pwghost
sumber
Teknologi pencetakan logam apa yang Anda pikirkan?
amra
Untuk memperluas pertanyaan @ amra: dengan "properti material yang berbeda", apakah maksud Anda filamen printer desktop 3D umum, atau seperti paduan plastik, bahan fleksibel dll., Atau filamen yang sama sekali berbeda dengan mekanisme ekstruder yang berbeda?
Tormod Haugene

Jawaban:

7

Iya dan tidak.

misalnya pencetakan plastik plas secara simultan dan katakanlah logam. Apakah printer semacam itu tersedia atau sedang dikembangkan?

Secara praktis, tidak. Pencetakan logam memerlukan suhu yang jauh lebih tinggi daripada plastik, dan kedua proses tersebut sangat tidak kompatibel sehingga saat ini tidak ada solusi yang baik yang memungkinkan satu printer mencetak keduanya dalam cetakan yang sama. Apakah mengekstrusi filamen, sintering laser, atau resin curing, bahan yang terlibat harus cukup mirip dalam lingkungan pemrosesan untuk mencetak berdekatan satu sama lain tanpa masalah.

Ada banyak printer yang dimaksudkan untuk mencetak banyak bahan dengan mengubah print head. Anda mungkin, misalnya, menggunakan extruder pasta keramik, kemudian mengubah kepala untuk cetakan berikutnya menggunakan plastik.

Ada upaya di masa lalu, dan beberapa upaya sedang berlangsung, untuk menyelesaikan ini. Misalnya logam kayu, paduan suhu rendah, dapat dituangkan pada suhu yang kompatibel dengan plastik, sehingga dimungkinkan untuk membuat printer yang mencetak plastik, meninggalkan palung atau rongga di dalam plastik, maka printer yang sama selama cetakan ini akan menuangkan logam kayu yang meleleh ke daerah-daerah ini, yang kemudian membeku menjadi struktur logam internal. Ini dimaksudkan untuk penggunaan sirkuit dan listrik, namun masalah signifikan masih ada karena perbedaan ekspansi termal pada bahan-bahan ini menyebabkan stres dan menghasilkan keandalan yang buruk.

Jadi sementara beberapa proses ini sedang dikembangkan, ini masih hanya dalam tahap percobaan dan ada masalah yang signifikan untuk diatasi sebelum printer dapat mencetak bahan yang sangat berbeda dalam satu sesi pencetakan.

Tentu saja Anda dapat menemukan plastik dengan berbagai karakteristik sehingga mereka dapat dilihat sebagai bahan cetak yang berbeda. Plastik dengan serat kayu, pencetakan di sebelah plastik konduktif dengan grafit, pencetakan di sebelah plastik fleksibel, dll, dll sekarang mungkin, dan tergantung pada kebutuhan Anda, mereka dapat memenuhi kebutuhan Anda.

Adam Davis
sumber
terima kasih atas komentar Anda yang luas! Anda berkata: Jadi sementara beberapa proses ini sedang dikembangkan, ini masih dalam tahap percobaan dan ada masalah yang signifikan untuk diatasi sebelum printer dapat mencetak materi yang sangat berbeda dalam satu sesi pencetakan. Anda tahu printer eksperimental apa ini?
pwghost
@pwghost inilah salah satu contoh: blog.reprap.org/2012/04/some-more-printed-circuitry.html?m=1
Adam Davis
3

Untuk sebagian besar, Anda dapat mencapai ini dengan printer ekstrusi ganda. Namun, ekstrusi ganda paling baik untuk pencetakan multi-warna atau pencetakan dengan bahan pendukung. Misalnya, mencetak bagian dengan PLA dan semua bahan pendukung dengan PVA yang larut dalam air.

Dalam praktiknya, mencetak dua bahan yang sama sekali berbeda bukanlah praktik rekayasa suara karena keduanya berpotensi tidak membuat ikatan yang cukup baik satu sama lain. Jadi, untuk logam murni dan plastik murni, kedua bahan tidak akan berikatan dengan baik karena keduanya tidak akan berada dalam kondisi fisik yang sama secara bersamaan pada titik waktu tertentu.

Namun, pilihan terbaik Anda adalah printer seperti MarkForged yang menggunakan pendekatan komposit dengan menggabungkan binder umum (ABS, PLA, Nylon, dll.) Dan bahan yang kuat seperti Carbon Fiber, Fiberglass, atau Kevlar.

tbm0115
sumber
terima kasih atas komentar Anda, hmm menarik jadi tidak ada printer sama sekali, yang bisa mencetak banyak bahan? mengapa tidak ada penelitian di bidang ini untuk mewujudkannya? tidak ada permintaan untuk sesuatu seperti itu?
pwghost
Secara teknis, printer FDM ekstrusi ganda dapat mencetak bahan yang berbeda, tetapi mereka akan menjadi plastik atau komposit. Saya tidak benar-benar berpikir akan ada kebutuhan untuk mesin seperti itu. Fokusnya lebih ke Ilmu Material dan mengembangkan material komposit. Logam itu berat, tetapi propertinya bagus. Plastik itu ringan, tetapi sifatnya biasanya menghisap. Fokusnya sekarang, adalah menggabungkan mereka saja. Jenis komposit ini dapat digunakan pada printer FDM dan FFF.
tbm0115
apakah Anda pikir ada pasar untuk plastik, gelas (si) dan pencetakan logam dalam satu mesin?
pwghost
Mungkin, itu hanya tergantung pada apa fokus Anda untuk manufaktur. Saya pribadi tidak melihat bagaimana / mengapa Anda mencoba mencetak kaca di samping karya seni / kerajinan tangan atau perbaikan. Namun, Anda dapat mencapai beberapa sifat kaca dalam plastik.
tbm0115
saya dan orang lain telah memikirkan metode yang membuatnya (kami pikir) mungkin untuk mencetak logam, plastik dan silikon dalam satu model ini memungkinkan untuk membuat model logam / plastik / glas dan sirkuit dll 1 langkah hanya dalam satu mesin. Secara pribadi saya pikir ada pasar untuk itu karena itu akan memungkinkan untuk membuat produk yang berfungsi lengkap. jika kita bisa mendapatkan resolusi ke 5um kita bisa membuat pengontrol gambar dll
pwghost