Omni3D отримує патент США на унікальну технологію охолодження екструдера FFF

Польський виробник 3D-принтерів Omni3D запатентував технологію під назвою «Система охолодження Omni3D», яка дозволяє користувачам ефективніше охолоджувати екструдери своїх машин для виробництва плавлених ниток (FFF).

За словами Omni3D, стабілізуючи температуру нитки під час подачі та напилення, її комбінований екструдер, друкуюча голівка та збірна система дозволяють отримувати деталі «значно кращої якості». Отримавши патент США на цю технологію, компанія тепер очікує, що вона набере обертів на ринку з прибутковим сектором 3D-друку FFF.

З моменту заснування у 2013 році Omni3D значно розширила свою сферу діяльності, і тепер її клієнтська база варіюється від транснаціональних корпорацій, таких як Siemens та MAHLE до оборонних підрядників, таких як BAE Systems. Нині пропозиція фірми включає декілька версій пристроїв Omni200, Omni500 LITE, OmniSTART і Factory 2.0, а також нитки розжарення, призначені для задоволення потреб промисловості, автомобілебудування та освіти.

Зі своїми машинами серії Omni3D компанія запустила набір зручних для користувача систем з можливостями масштабування та об’єму, щоб користувачі могли вибрати ту, яка найкраще підходить для їхнього варіанта використання. У той час як OmniSTART початкового рівня має робочий об'єм 200x200x150 мм і максимальну температуру друкувальної головки 260°C, більш функціональний Omni500 більший, і його головки друкують безпечно при температурі 360°C.

Для інженерів, що шукають 3D-принтер FFF, здатний виконувати більш вимогливі програми, машини Omni3D Factory 2.0 ще більші. Вони мають розміри 500x500x500 мм та оснащені закритими нагрівальними камерами. В результаті Factory 2.0 здатна створювати широкоформатні відбитки з промислового термопласту Thermec Zed на додаток до промислових термопластиків ABS та CPFA.

Попри те, що FFF є найпопулярнішою формою 3D-друку на ринку, Omni3D каже, що ще багато областей технології потребують подальших досліджень. Однією з областей, яка, на думку компанії, завдає незручностей користувачам, є перегрів екструдера. Компанія зазначає, що за відсутності охолодження нитки можуть нагріватися до температури розм'якшення, викликаючи деформацію всередині зони подачі екструдера. Це, своєю чергою, може призвести до того, що система редуктора екструдера «вгризеться» в матеріали, що призведе до ефективної зміни кількості матеріалу, що подається, і нерівномірних відбитків. Щоб обійти цю проблему перегріву, Omni3D придумала спосіб охолодження екструдера в точці, в якій нитка «захоплюється» між натискним підшипником і шестернею, що сприяє стабільній екструзії пластику, що відтворюється.

У процесі цього компанія виявила, що ключем до стабілізації температури екструзії є покращення умов роботи систем затискання нитки із накаткою на машинах FFF. Вони повинні залишатися досить прохолодними, щоб забезпечити правильне зусилля, що використовується для вдавлювання ниток у друкуючі головки, тому, щоб зробити це можливим, Omni3D розробила конструкцію екструдера з корпусом, який також відіграє роль тепловідведення.

По суті, екструдер фірми працює, поглинаючи теплову енергію через свій корпус, перш ніж передавати її через рідину, що охолоджує, в охолоджувач, який викидає будь-яке надлишкове тепло в навколишнє середовище. Створивши систему з титану та алюмінію та уникнувши необхідності у спеціальному радіаторі, Omni3D вдалося зробити її одночасно легшим та компактнішим, що також збільшило її пропускну здатність.

Водночас, екструдер працює, щоб звести до мінімуму ризик розм'якшення матеріалів на неправильній стадії, зменшуючи ймовірність надмірної або недостатньої екструзії та покращуючи роботу двигунів принтерів FFF. Також повідомляється, що в порівнянні з використанням лише налаштувань матеріалу G-коду система надає користувачам більший контроль за кількістю подачі нитки та точністю друку.

Інтегрувавши цю конструкцію екструдера у свої 3D-принтери, Omni3D запатентувала її в США. Перший патент компанії, виданий за номером US 2019/0184633 A1, стосується не тільки конструкції екструдера з розсіюванням тепла, а й модульної системи збирання головок, яка забезпечує додатковий захист від можливих помилок друку.