?

Log in

No account? Create an account

Previous Entry | Next Entry


Пришла мне однажды в голову идея ну очень-очень дешевого и скоростного трехмерного принтера. Насыпаем пластиковый порошок, и нагреваем в заданных точках до сплавления, потом насыпаем следующий слой - и так далее. Только не точечно лазером или паяльным феном, как в существующих аналогах, а сразу по всей площади растущей детали. Что, теоретически должно было дать увеличение скорости 3D-печати в тысячи раз :)

Нагревать предполагалось матрицей миниатюрных нихромовых нагревателей, так чтобы можно было включать нагрев всех ячеек независимо друг от друга, по следующему принципу:




В общем, делал я эти сетки так и этак, много вариантов перепробовал, в кустарных условиях не особенно они хорошо получались.







И решил для пробы сделать один пиксель такой матрицы, чтобы посмотреть, как оно вообще работает. Насыпать порошок аккуратно у меня не получалось, поэтому я решил не насыпать его каждый раз, а прогнать массив порошка сквозь это окошко. Для этого спроектировал и сделал такой вот агрегатец с поршнем для продавливания порошка и щелью для нагревательного элемента.



Это устройство было подключено к компьютеру через реле, микросхему ULN2003 и LPT-порт, чтобы проверить что происходит при включении и выключении нагревателя в потоке порошка.



Скорость потока порошка и прочие параметры эксперимента тщательно, насколько это возможно, фиксировались:



Я даже попытался приладить туда шаговый двигатель чтобы порошок двигался равномерно и повторяемо, но зубчатая рейка давала слишком слабое усилие, а до винтовой передачи я тогда не додумался.



Оказалось, что порошок успешно сплавляется в тонкостенные и достаточно прочные фигуры, повторяющие профиль нагревательного элемента. По крайней мере длинный и легкий ячеистый полимерный профиль (если таковой когда-либо понадобится) так делать можно.



При включении нагревателя ничего плохого не происходило, а вот при выключении, порошок мгновенно застывал и накрепко удерживал нагревательный элемент. Выходит, оторвать нихром от массы порошка можно только во включенном состоянии. После экспериментов с разной формой нагревательных участков от заманчивой идеи с матрицей пришлось отказаться - иначе набор фигур был бы очень ограниченным.

Тем не менее, другими способами удалось все-таки заставить нихром сплавлять пластиковый порошок в трехмерные объекты :) Но это уже совсем другая история...



Comments

mntc
15 фев, 2012 01:08 (UTC)
Да, я совсем забыл что у Вас разгон почти мгновенный а большую часть траектории частица просто летит. Тогда да( А предварительное позиционирование выполняется в одной оси, между каких-то пластин-электродов, или в двух? Тогда непонятно как разгонять.
matabuba
15 фев, 2012 01:32 (UTC)
Нет, участок разгона (собственно рельсотрон) всё же больше зоны свободного пролёта, примерно 5-10 мм против 1-2. Позиционируется же сама печатающая голова (по крайней мере по плану). Сначала позиционирование, затем выстрел. Классическое ЧПУ с агрегатной головой, какой бы природы ни была обработка.

Полем отклоняют луч электронные пушки, ужасное по размерам и энергоёмкости устройство. Чего мне бы и хотелось избежать.


mntc
15 фев, 2012 04:29 (UTC)
Так у вас электростатика позиционирует не частицы, а саму головку?
matabuba
15 фев, 2012 04:51 (UTC)
Нет, головка с нормальным электроприводом. Электростатикой же сама частица должна выниматься из бункера и продвигаться по каналу - к рельсотрону. При этом без особого ускорения, просто обеспечивая подачу.

http://pics.livejournal.com/matabuba/pic/001rx2xz
На рисунке - печатная плата для экспериментов. На ней несколько вертикально ориентированных углублений разной ширины, глубиной равной слою меди или чуть больше - для помещения частиц поперечником 0.2..0.4 мм. Каждый набор углублений содержит бункер (расширенная клиновидная зона), переходящий в узкий канал - собственно рельсотрон). На крайних каналах дополнительно размещен ряд электродов для подачи управляющих потенциалов.

Из таких плоских слоёв можно набрать уже пакет. В одной голове можно поместить и металлы и неметаллы да ещё существенно разных размеров. Но это конечно потом))
mntc
15 фев, 2012 06:36 (UTC)
Интересно. А как же можно рельсотронить неметаллы?
matabuba
15 фев, 2012 06:53 (UTC)
Та же сила лоренца тащит зажженую в воздухе дугу "к выходу"; дуга, натыкаясь на тело, испаряет часть его материала; получается реактивное движение. Как-то так объясняют.

Сам я ещё не пробовал работать с неметаллами. Ищу, вяло, без фанатизма, естественный обкатанный кварцевый песок, у которого нет острых краёв и форма близка к шару - чтобы было единообразие в экспериментах. Говорят, его добывают на некоторых индийских пляжах.

А, вот:
http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A0%D0%B5%D0%BB%D1%8C%D1%81%D0%BE%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%BD
mntc
15 фев, 2012 08:09 (UTC)
О, можно попробовать еще паяльную пасту для SMD компонентов. Она состоит из калиброванных легкоплавких микрошариков.
matabuba
15 фев, 2012 08:47 (UTC)
Пока просто калиброванный свинцово-оловянный припой 0.2, 0.3, 0.4, 0.6
Микро- пока точно преждевременно, и без того очевидные проблемы с манипуляцией мелкими предметами)))

Profile

mntc
Молодежный научно-технический центр
Сайт МНТЦ
Разработано LiveJournal.com
Designed by phuck