Kolejny krok do upowszechnienia druku 3D

Dzisiaj kilka słów o słabościach druku 3D, a w zasadzie o ich "wymieraniu". Otóż podstawową wadą druku 3D poważnie ograniczająca jego zastosowanie na przykład w przemyśle jest to, że druk ma porowatą strukturę, a co za tym idzie potrzebuje dodatkowej obróbki aby być szczelnym. Innymi słowy w przedmiotach wydrukowanych drukarkami 3D mogą zdarzać się mikro szczeliny, które przepuszczają ciecze. Poziome prążki na ściankach modeli to domena niskobudżetowych technologii przyrostowych. Ze względu na najczęściej stosowany zakres wysokości warstwy, wynoszący przeważnie od 0,1 mm do 0,3 mm, najbardziej widoczne są one w przypadku technologii FDM. Wygładzanie ich spędza sen z powiek nie tylko najbardziej zagorzałych estetów, ale też tych, którzy drukują w ten sposób gotowe produkty.

Metod na uzyskanie gładkiej powierzchni modelu 3D jest kilka. Wybierać możemy zarówno z obróbki mechanicznej, jak i chemicznej. Mechanicznie możemy wydrukowany przez nas obiekt na przykład piaskować lub szlifować, w przypadku środków chemicznych możemy za ich pomocą oddziaływać pośrednio poprzez opary acetonu, lub bezpośrednio pokrywając powierzchnię różnymi substancjami. Każda technik ma swoje plusy i minusy. Obróbka mechaniczna wymaga dużo czasu i wysiłku, a obróbka chemiczna wpływa niekorzystnie na odwzorowanie najmniejszych detali, sprawiając że stają się mniej wyraźne.

Metoda opracowana przez Japończyków

Naukowcy z Japonii opracowali własną metodę, która nie wymaga dużego nakładu pracy, ani nie zmniejsza szczegółowości modelu 3D. Nazwali ją 3D Chemical Melting Finishing (3D-CMF). Polega ona na zastosowaniu specjalnego pióra z końcówką przypominającą nieco pędzel. Dzięki niemu na powierzchnię nanoszona jest cienka warstwa środka chemicznego, który nie działa tak agresywnie, jak dla przykładu aceton. Za pomocą takiego

Wszystkie testy skupione zostały póki co na technologii FDM, ponieważ jest ona najbardziej rozpowszechniona, szczególnie pośród użytkowników niekomercyjnych, a przede wszystkim jednak jest to metoda, w której problem ten jest najbardziej widoczny.

Największymi zaletami korzystania z 3D-CMF jest barak konieczności żmudnego usuwania prążków poprzez ich ścieranie, co w jakimś niewielkim stopniu przyczynia się również do mniejszych strat materiałowych, poza tym ilość użytego środka chemicznego jest o wiele mniejsza niż w przypadku tradycyjnych sposobów. Dzięki zastosowaniu końcówek o różnej wielkości jesteśmy w stanie dopasować je do konkretnego typu powierzchni.

Chociaż póki co nie ma żadnych informacji na temat komercjalizacji nowej technologii wygładzania wydruków 3D, to mogłaby stać się ona idealnym kompromisem pomiędzy obróbką mechaniczną i chemiczną. 

Zortrax Apoller – system do automatycznego wygładzania wydruków 3D? 

Zortrax wprowadził do oferty nowe urządzenie urządzenie – sprzęt do automatycznego wygładzania wydruków z termoplastów.

Apoller to inteligentne urządzenie, pozwalające na automatyczne wygładzanie modeli wykonanych na drukarkach 3D z wybranych tworzyw termoplastycznych. Efekt końcowy wygładzania nie jest niczym nowym – od wielu lat ten proces jest stosowany przez wielu amatorów niskobudżetowego druku 3D, jednakże sposób w jaki do tego podchodzą, w wielu przypadkach zostawia wiele do życzenia pod względem zasad BHP (czy raczej ich kompletnego braku…). 

Apoller został oparty o własną, autorską technologię wygładzania – Smart Vapor Smoothing (SVS). Komora robocza urządzenia wynosi 300 x 250 x 250 mm, tym samym jest w stanie pomieścić znakomitą większość detali drukowanych na najpopularniejszych, desktopowych drukarkach 3D typu FDM / FFF. Komora jest hermetyczna i podwójnie uszczelniona, co niweluje jakiekolwiek ryzyko przypadkowego wydostania się chemicznych oparów na zewnątrz. W pracy wykorzystuje aceton lub MEK, które są przechowywane w zbiornikach wbudowanych wewnątrz urządzenia. 300 ml rozpuszczalnika wystarcza na kilkadziesiąt godzin użytkowania. Proces jest w pełni zautomatyzowany i trwa łącznie trzy godziny, tym samym w ciągu doby Apoller może wygładzić detale powstałe na czterech drukarkach 3D, o standardowym obszarze roboczym (20 x20 x 20 cm +/- 3 cm). Wygładzone modele są gotowe do użycia bezpośrednio po wyjęciu z komory i nie wymagają absolutnie żadnej dodatkowej pracy post-processingowej.
A tak wygląda wygładzony element tuż p opuszczeniu urządzenia.

Na razie więc wygładzać możemy określone typy filamentów, ale wydaje mi się że kwestią przyszłości jest znalezienie sposobu na wygładzenie i uszczelnienie mikro szczelin w każdym z możliwych do drukowania materiałów.
Przy pisaniu tego posta w sporej mierze sugerowałem się materiałami znalezionymi na stronach www takich jak:

• centrum druku 3D
• centrum druku 3D