Uus 3D-prindipea Võimaldab Muuta Veebilaiust

2023 Autor: Hannah Pearcy | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-11-26 11:41

Lisanditootmise tähtsus tööstuslikus tootmises suureneb koos 3D-printeri võimalike funktsioonidega. Hoolimata pidevatest edasistest arengutest, pole siiani olnud võimalik trükitud komponendis rakendada erineva laiusega plastikriide. Tööstuse varasemad lähenemisviisid ei ole olnud kõlavad.

Ekstruuderi vahetatavad pihustid on aeganõudvad ja ka 3D-printer tuleb pärast iga düüside vahetamist uuesti kalibreerida. Mitme pihustiga printerid põhjustavad materjali soovimatut tilkumist ja määrdumist. Kõik varasemad katsed arendada erineva läbimõõduga 3D-printerit on osutunud suhteliselt keerukaks ja kalliks.

Prof.-Ing. Nürnbergi tehnikaülikooli masinaehituse ja varustustehnoloogia teaduskonna esindaja Michael Koch on teinud siin läbimurde: see võimaldab printida erineva laiusega plastikriide ühe protsessi etapis. Oma uurimisprojektis "Uuendusliku ekstruuderi kontseptsioon kiireks ja tõhusaks söödalisandite tootmiseks" ehk lühidalt "IvExAP" arendab ta TH Nürnbergi keemia, materjali ja tootearenduse instituudis lisaainete valmistamiseks mõeldud prindipea prototüüpi.

Seminari nipp

Seminar 3D-printimine otseses digitaalses tootmises tutvustab 3D-printimise tehnoloogiat, sobivust ja nõudeid ning annab osalejatele ülevaate arengutest, võimalustest ja piiridest.

Eraldusvõime vs. Trükikiirus

Sulamiskihina, mis on kõige tavalisem lisandite valmistamise meetod, koostab printer tooriku kihiti sulatavast plastist. Prindipea, nn ekstruuder, soojendab plasti ja rakendab seda tooriku suhtes täisnurga all. Kihid seostuvad omavahel ja materjal kõvastub seejärel kohe.

Peened pihustid, mille otsiku ava on 0,1 kuni 0,4 mm, esindavad kõige väiksemaid detaile, kuid see nõuab pikemat printimisaega. 0,5–2 mm läbimõõduga töötlemata pihustid töötavad suurema trükikiirusega, kuid detailid lähevad suurema kihi paksuse tõttu kaduma. Tööstusharu saaks teoreetiliselt lahutada eraldusvõime ja trükikiiruse vahelise vastuolu düüsi abil, mis võib välja pressida erineva paksusega plastniidi. „Tehniliselt pole see aga nii lihtne, mistõttu uurime koos minu meeskonnaga uut võimalust, erineva läbimõõduga plastniiti või -niiti. vahemikus 0,2 kuni 1 mm,”selgitab prof Michael Koch.

Ovaalne ja ristkülikukujuline otsiku ava

Siiani on 3D-printeritel ainult ümar otsik. Prof Koch ja tema meeskond töötavad oma projektis välja ovaalse ja ristkülikukujulise pihusti ava. Seda niinimetatud piklikku auku on lihtne üles seada ja see töötab olemasolevate standardsete ekstruuderitega - tänu sellele töötab see stabiilselt ka igapäevases kasutuses. Erinevate pihustusavade kasutamiseks kõigis suundades peaks täielik ekstruuder või vähemalt pihusti olema pööratav.

Sõltuvalt nurgaasendist toimub printimine siis kitsa, laia külje või vaheasendiga. “See annab meile erineva paksusega plastikriide ühtlase trükikiirusega. Saame printida printeris peatamata üheaegselt nii suured alad kui ka väikesed detailid,”ütleb prof Koch.

Ekstruuderi edasiarendamine uurimisrühma poolt muudab 3D-printimisprotsessi oluliselt tõhusamaks ja kiiremaks. Madalad kulud peaksid võimaldama ka väikestel ja keskmise suurusega ettevõtetel kasutada tulevikku suunatud lisaainete tootmise tehnoloogiat.

Raamatu näpunäide

Raamatus „Lisandite tootmine“kirjeldatakse söödalisandite valmistamise põhitõdesid ja praktikale orienteeritud meetodeid tööstuses. Raamat on mõeldud disaineritele ja arendajatele, et toetada lisandiprotsesside edukat rakendamist oma ettevõtetes.