На 3D-принтері створений найбільший монолітний об'єкт з декількох матеріалів

Компанія Cincinnati Incorporated, розробник верстатів і технологій 3D-друку, надрукувала на 3D-принтері те, що вважається однією з найбільших на сьогодні монолітних деталей з декількох матеріалів одночасно. Використовуючи модифіковану версію системи адитивного виробництва BAAM, партнери змогли продемонструвати, що 3D-друк великих деталей можливий з використанням тільки перероблених композитних матеріалів.

Протягом останніх декількох років CI співпрацював з Окриджською національною лабораторією Міністерства енергетики США для постійного поліпшення і розвитку BAAM. Початкові дослідження були зосереджені на великомасштабному друці систем з одного матеріалу, як правило, з полімерів, армованих короткими волокнами. Широкомасштабний друк з декількох матеріалів був досягнутий шляхом внесення змін до BAAM і включення нової конструкції екструдера, в якій передбачена система подвійно подачі.

«Джерело матеріалу, що подається в екструдер, перемикається на льоту в певний час протягом друку, зрушуючи два отвори для матеріалу вперед і назад над входом в екструдер», - сказав менеджер CI Рістенберг. «Система також включає змішувач матеріалів поза рамою машини, який може на льоту змішувати певні кількості різних матеріалів і наповнювачів для певних спеціальних сортів матеріалу».
Рістенберг пояснив, що комбінація механізму перемикання подачі матеріалу й змішувача матеріалів дає користувачам можливість друкувати з використанням декількох різних типів матеріалів і комбінацій матеріалів в рамках однієї конструкції замість двох.
Деталь, обрана для цієї демонстрації, являла собою одну грань інструменту зі збірного залізобетону, що використовується у виробництві комерційних віконних панелей для багатоповерхового будівництва в Нью-Йорку. Форма важила приблизно 400 фунтів при довжині 10 футів 10 дюймів. Час друку становив приблизно сім годин. Завершення таких проєктів, як створення 181-кілограмової 3D-надруковано форми для лиття під тиском, показує, наскільки далеко зайшов надвеликий 3D-друк.

«Дослідження показали, що при використанні декількох матеріалів в конструкції можуть бути досягнуті нові механічні характеристики і багатофункціональність», - сказав матеріалознавець Від’я Кішор.
Два матеріали, використані разом, були сумішшю, яка містить 100% перероблений CF/ABS і стандартний CF/ABS і синтетичний  ABS.
Крім екологічних переваг використання перероблених матеріалів, переваги екструзії з декількох матеріалів охоплюють друк схем для інтелектуальних структур, легкі основні структури, нижчі витрати на інструменти, легше видалення підтримуючого матеріалу, локальне посилення певних областей, можливість використовувати різні матеріали в різних елементах компонента й навіть змінювати колір деталі.