Omni3D получает патент США на уникальную технологию охлаждения экструдера FFF

Польский производитель 3D-принтеров Omni3D запатентовал технологию под названием «Система охлаждения Omni3D», которая позволяет пользователям более эффективно охлаждать экструдеры своих машин для производства плавленых нитей (FFF).

По словам Omni3D, стабилизируя температуру нити во время подачи и напыления, ее комбинированный экструдер, печатающая головка и сборочная система позволяют получать детали «значительно лучшего качества». Получив патент США на эту технологию, компания теперь ожидает, что она наберет обороты на рынке с уже прибыльным сектором 3D-печати FFF.

С момента основания в 2013 году Omni3D значительно расширила свою сферу деятельности, и теперь ее клиентская база варьируется от транснациональных корпораций, таких как Siemens и MAHLE, до оборонных подрядчиков, таких как BAE Systems. В настоящее время предложение фирмы включает несколько версий устройств Omni200, Omni500 LITE, OmniSTART и Factory 2.0, а также нити накала, предназначенные для удовлетворения потребностей промышленности, автомобилестроения и образования.

Со своими машинами серии Omni3D компания запустила набор удобных для пользователя систем с возможностями масштабирования и емкости, чтобы пользователи могли выбрать ту, которая лучше всего подходит для их варианта использования. В то время как OmniSTART начального уровня имеет рабочий объем 200x200x150 мм и максимальную температуру печатающей головки 260°C, более функциональный Omni500 больше, и его печатающие головки могут безопасно работать при температуре 360°C.

Для инженеров, ищущих 3D-принтер FFF, способный выполнять более требовательные приложения, машины Omni3D Factory 2.0 еще больше. Они имеют размеры 500x500x500 мм и оснащены закрытыми нагревательными камерами. В результате Factory 2.0 способна создавать широкоформатные отпечатки из промышленного термопласта Thermec Zed в дополнение к промышленным термопластикам ABS и CPFA.

Несмотря на то, что FFF является самой популярной формой 3D-печати на рынке, Omni3D говорит, что еще много областей технологии требуют дальнейших исследований. Одной из областей, которая, по мнению компании, доставляет неудобства пользователям, является перегрев экструдера. Компания отмечает, что при отсутствии охлаждения нити могут нагреваться до температуры размягчения, вызывая их деформацию внутри зоны подачи экструдера. Это, в свою очередь, может привести к тому, что система редуктора экструдера «вгрызется» в материалы, что приведет к эффективному изменению количества подаваемого материала и неравномерным отпечаткам. Чтобы обойти эту проблему перегрева, Omni3D придумала способ охлаждения экструдера в точке, в которой нить «захватывается» между нажимным подшипником и шестерней, что способствует стабильной и воспроизводимой экструзии пластика.

В процессе этого компания обнаружила, что ключом к стабилизации температуры экструзии является улучшение условий работы систем зажима нити с накаткой на машинах FFF. Они должны оставаться достаточно прохладными, чтобы обеспечить правильное усилие, используемое для вдавливания нитей в печатающие головки, поэтому, чтобы сделать это возможным, Omni3D разработала конструкцию экструдера с корпусом, который также играет роль теплоотвода.

По сути, экструдер фирмы работает, поглощая тепловую энергию через свой корпус, прежде чем передавать ее через охлаждающую жидкость в охладитель, который выбрасывает любое избыточное тепло в окружающую среду. Создав систему из титана и алюминия и избежав необходимости в специальном радиаторе, Omni3D удалось сделать ее одновременно легче и компактнее, что также увеличило ее пропускную способность.

В то же время экструдер работает, чтобы свести к минимуму риск размягчения материалов на неправильной стадии, уменьшая вероятность чрезмерной или недостаточной экструзии и улучшая работу двигателей принтеров FFF. Также сообщается, что по сравнению с использованием только настроек материала G-кода система предоставляет пользователям больший контроль над количеством подачи нити и точностью печати.

Интегрировав эту конструкцию экструдера в свои 3D-принтеры, Omni3D запатентовала ее и в США. Первый патент компании, выданный под номером US 2019/0184633 A1, касается не только конструкции экструдера с рассеиванием тепла, но и модульной системы сборки головок, которая обеспечивает дополнительную защиту от возможных ошибок печати.