3D tlač za 20 sekúnd: OpenCAL vyrobí celý predmet naraz

 

Kľúčové zistenia:

• OpenCAL vytvrdzuje celý trojrozmerný objekt naraz namiesto ukladania jednotlivých vrstiev.

• Miniatúrny raketoplán vznikol v prenosnej zostave za 20 sekúnd.

• Otvorená konštrukcia používa Raspberry Pi, bežné súčiastky a špecializovanú fotopolymérovú živicu.

Stolové 3D tlačiarne zvyčajne vytvárajú predmet po vrstvách, čo predlžuje výrobu a zanecháva viditeľné línie. OpenCAL používa volumetrickú metódu nazývanú počítačová axiálna litografia a celý tvar vytvrdzuje súčasne. Tlačová hlava sa neposúva po zvislej osi a objekt nevzniká skladaním priečnych rezov.

Zdroj foto: 3d Printing Nerd / Youtube

Zariadenie, ktoré bolo kedysi viazané na veľké laboratórne zostavy, sa podarilo zmenšiť tak, aby sa zmestilo do štandardnej batožiny. Celá zostava spája dostupnú elektroniku, vlastný softvér a špecializované fotopolymérové materiály. Počas tlače sa otáča sklenený valec naplnený viskóznou živicou.

Kompaktný projektor cez nádobu premieta modré svetlo s vlnovou dĺžkou 450 nm a z viacerých uhlov mení intenzitu svetelných vzorov. Energia sa v presne určených miestach postupne sčíta, až živica dostane dávku potrebnú na vytvrdnutie. Pevná súčiastka sa preto vytvorí naraz v celom objeme kvapaliny.

Prenosná zostava počas ukážky vytlačila celý miniatúrny raketoplán len za 20 sekúnd. Keďže výroba nepoužíva postupné vrstvy, hotové diely nemajú typické línie ani mechanicky slabé rozhrania medzi vrstvami. Po expozícii však stále nasleduje spracovanie podobné bežnej živicovej tlači. Nevytvrdený materiál sa odstráni rýchlym odstreďovaním alebo kúpeľom v izopropylalkohole a diel sa potom vo vode dodatočne vytvrdí ultrafialovým svetlom zo slnka.

Zdroj foto: 3d Printing Nerd / Youtube

Presné nastavenie svetla voči stredu valca zabezpečuje vlastný držiak s trojosovým skrutkovým nastavovaním. Stavba využíva dostupnú elektroniku, základné ručné náradie, otvorený firmvér a verejný montážny návod. Firmvér aj podrobná dokumentácia sú dostupné na internete.

Formlabs a MatterHackers pripravili vopred zmiešané fotopolymérové živice distribuované za nákladovú cenu, aby domáci stavitelia nemuseli pracovať s prchavými chemikáliami. Polymerizácia uvoľňuje teplo a pri normálnom cykle spôsobuje mierne zahriatie. Materiál na zostavenie tlačiarne stojí približne 1 400 USD, pričom najväčšiu časť ceny tvorí laserový projektor.

PREČO JE TO DÔLEŽITÉ: OpenCAL sprístupňuje volumetrickú tlač mimo laboratórií a skracuje výrobu malých objektov, pričom stále vyžaduje živicu a následné vytvrdzovanie.

Zdroj: bgr.com foto: ChatGPT

Zobrazit Galériu