В 2018 году двое парней из Сиэтла – русскоязычный программист Сергей Сингов и инженер Даниэль Кюнкель вывели на рынок простой принтер для получения металлических, керамических или стеклянных деталей. Свою фирму они назвали Iro3D, а технологию - Selective Powder Deposition (SPD) – селективное нанесения порошка.
Первые модели стоили по 5 000 USD и смотрелись неказисто:
Но они позволяли получать детали с точностью по вертикали (толщина слоя) до 300 мкм, и минимальными размерами 2мм.
В чем смысл технологии?
У нас 4 бункера –с крупным кварцевым порошком, с мелким кварцевым порошком, с крупным порошком материала для печати, с мелким порошком материала для печати. И 4 сопла – два диаметром 4мм для порошка крупных фракций, два диаметром 2мм для порошка мелких фракций.
Сопла перемещаются и дозировано распределяют порошки внутри специального тигля для спекания/заливки металла. По краям сечения детали наносится порошки мелкой фракции, в остальных местах – крупной.
Стоимость порошков – порядка 10 USD за килограмм. Столь высокая цена объясняется тем, что порошки должны быть обязательно сферические (как в песочных часах) – иначе они не будут «течь» через сопла, а будут сопла забивать.
По окончании печати тигель с правильноуложенными порошками запекается в печи или в разогретый тигель заливается расплавленный металл. В первом случае получается пористая деталь, во втором – полнотелая деталь.
Расплавленный металл заполняет только область с металлическим порошком и не затекает в пространство между кварцевыми песчинками. При правильном подборе металлического порошка и металла для заливке можно получить детали из сплава с заданными свойствами. Примеры таких сочетаний – см. рисунок ниже.
Сейчас фирма предлагает более совершенный принтеры:
И характеристики у них более совершенные – толщина слоя 0,1 мм, диаметр сопла 0,9 мм.
Примеры печати – см. галерею ниже:
Подводя итоги – очень простая, эффективная и оригинальная технология 3D-печати, не имеющая аналогов. Качество и точность – на уровне литья в песчано-глиняные формы.
Не следует забывать, что это одна из немногих технологий, которая позволяет получать 3D-печатью стеклянные изделия и стержни и формы для литья.
Фирма Iro3D - не единственная, которая выпускает принтеры по этой технологии. Есть еще Grid Logic, которая выкладывает аж три вида порошка, что позволяет печатать изделия сразу из двух материалов - например медный ротор двигателя в керамической изоляции. Но у её принтеров ширина линий больше, и скорость намного ниже. Статья про Grid Logic: