國(guó)外研究人員發(fā)布沒(méi)有支撐材料的3D打印彈簧

魔猴君  行業(yè)資訊   2160天前

Makefast Workshop是一家位于特拉華州的設(shè)計(jì)和制造工作室，在他們的頁(yè)面上發(fā)布了一個(gè)教程，詳細(xì)介紹了如何在沒(méi)有支撐材料的情況下在半空中3D打印線圈/彈簧。這是一項(xiàng)了不起的成就。

3D打印解鎖了其他形式的制造沒(méi)有辦法實(shí)現(xiàn)的幾何形狀和形狀，但每種類(lèi)型的3D打印機(jī)都有其自身的局限性。對(duì)于FDM（熔融沉積成型）機(jī)器，最大的限制之一是懸伸，或任何大于45°的角度。每個(gè)部分從下往上進(jìn)行3D打印，連續(xù)的層在彼此頂部構(gòu)建。因此，如果部件在其下側(cè)具有陡峭的傾角和凹陷，則該部分將需要在懸垂區(qū)域下方的支撐材料的支柱進(jìn)行3D打印。支撐材料成本高，從部件上去除時(shí)會(huì)留下瑕疵，因此大多數(shù)設(shè)計(jì)師都試圖通過(guò)在FDM機(jī)器上3D打印的模型中使用減角倒角和圓角來(lái)避免懸垂。

Makefast duo Maura Atwater和Adam Kumpf分別是來(lái)自韋爾斯利學(xué)院和麻省理工學(xué)院的學(xué)位問(wèn)題解決者，他們像其他任何人一樣解決了懸垂問(wèn)題：有一點(diǎn)常識(shí)和大量的反復(fù)實(shí)驗(yàn)。他們意識(shí)到懸垂的根本問(wèn)題是層次。解決方案：不是將層擠出在彼此之上，而是直接擠出到擠出的流本身上。

用于3D打印的熱塑性塑料如丙烯腈-丁二烯和PLA具有優(yōu)異的玻璃——液體過(guò)渡性能，這意味著它們?cè)诩訜岷屠鋮s時(shí)可以一致且可預(yù)測(cè)地熔化和固化。通過(guò)非常緩慢地?cái)D出塑料，打印頭被引導(dǎo)以相同的速率移動(dòng);打印頭上的風(fēng)扇幾乎以它出來(lái)的速度冷卻擠出，使其能夠作為單個(gè)流固化到位。他們編寫(xiě)了一個(gè)命令來(lái)生成指示TAZ 6如何在沒(méi)有圖層的情況下進(jìn)行打印所需的自定義g代碼，“我們制作了一個(gè)簡(jiǎn)短的javascript函數(shù)，用于描繪所需的3D路徑，設(shè)置溫度，進(jìn)給率，風(fēng)扇速度等。辦法?！?

需要解決一些障礙，例如舊燈絲中的水分袋會(huì)彈出并中斷微妙的流速。需要非常一致的流動(dòng)和運(yùn)動(dòng)，因此振動(dòng)也可能導(dǎo)致故障。一個(gè)有趣的發(fā)現(xiàn)是，隨著部件越來(lái)越高，擠出器拉力和推力必需考慮在內(nèi)，考慮到懸臂的工作方式，這是有道理的。這意味著圓柱形彈簧的g代碼在頂部張開(kāi)以補(bǔ)償擠出器的向內(nèi)拖曳，隨著印刷品的高度變得越來(lái)越明顯。

盡管如此，彈簧明顯強(qiáng)于其他3D打印彈簧，這些彈簧在受到應(yīng)力時(shí)會(huì)受到層間分層的影響。他們的源代碼可以免費(fèi)得到，以及在TAZ 6上打印多種尺寸和形狀的g代碼。雖然看到彈簧作為單一塑料流打印是一件很好的事情，但是更多的獎(jiǎng)勵(lì)將是看到這些控制設(shè)置實(shí)現(xiàn)分層軟件。如果分層軟件可以包括編碼以非常緩慢地在具有懸垂的部件的邊緣周?chē)鷶D出環(huán)形圖案，則使用支撐材料將更不必要并且部件甚至更強(qiáng)。分層程序總是在改進(jìn)，因此分層編碼器會(huì)注意到這一點(diǎn)。

來(lái)源：中國(guó)3D打印網(wǎng)