Мультиматериальная 3D-печать – 3D-печать, позволяющая выращивать деталь с использованием одновременно (или последовательно) нескольких материалов.
Например печать ротора двигателя постоянного тока или статора асинхронного двигателя. При этом медью печатается обмотка двигателя и а изоляционным материалом – изоляция.
Фантастика? Пока да, экономического смысла в таких роторах/статорах нет, но в рекламных целях уже печатают.
Речь идет об американской фирме Grid Logic.
И печать происходит по технологии Selective Powder Deposition (SPD) – выборочное нанесения порошка.
Вариант этой технологии от фирмы Iro3D я описывал здесь
По этой технологии используются два типа порошка. Керамический и металлический, который спекается в деталь, и разделительный, который не спекается.
В опору или тигель выборочно послойно наносится порошки (порошок материала печати - в соответствии с сечением печатаемой детали, разделительный порошок - все остальное пространство).
После нанесения порошка опока помещается в печь, где происходит спекание порошка материала детали в единое целое. С усадкой и пористостью.
Или, как вариант – заливка металлического порошка боле легкоплавким металлом (или керамического порошка – связующим). В этом случае усадка минимальна, пористость – тоже.
Iro3D использует два вида порошка – металлический (керамический) и разделительный (кварцевый песок), а для ускорения печати – используется порошок двух фракций. Тонкий – для периметров, грубый – для заполнения.
А Grid Logic использует три вида порошка, что позволяет печатать детали сразу из двух материалов. Используется порошок только одной фракции, что замедляет печать. И ширина «полоски» порошка у «грид логик» шире, чем у «айро-три-ди».
Исторически Grid Logic начала раньше, а закончила позже Iro3D.
Все началось примерно в 2010 году, когда Джордж Каравиас и Мэттью Холкомб создали стартап. Успеха он им не принес, и дело застопорилось. Надолго.
Джордж Каравиас и Мэттью Холкомб - люди были серьезные и не хотели тратить свои деньги на свои идеи. Зачем? Всегда можно найти лохов или выбить грант. Вот только гранты долгое время не выбивались...
Прошло более 10 лет, финансирование было получено и в 2022 году Grid Logic на выставке RAPID + TCT 2022 представил свой принтер.
Напомню - Iro3D, которое не искало финансирование, а использовало накопления своих учредителей свои 3D-принтеры начало выпускать в 2018 году.
На выставке действующий образец принтера от Crid Logic выкладывал флаг США в три цвета:
Были продемонстрированы и красивые детали, сделанные на этом 3D-принтере:
И действующую модель двигателя постоянного тока:
В двигателе распечатан статор, в котором в стальном магнитопроводе установлены неодимовые магниты.
И ротор – медная обмотка в циркониевой керамике.
Не совсем ясно, как это получено – температура спекания циркониевой керамики выше температуры плавления меди. Вероятно использовалась какая-то модификация с низкотемпературным спеканием.
Заявлены следующие материалы для печати – железо, медь, сталь, литьевой алюминиевый сплав, керамика.
Последовательность изготовления детали:
Шаг 1. Разработка CAD-модели
Шаг 2. Трассировка, разработка упралвяющей программы
Шаг 3. Нанесение порошка
Шаг 4. Спекание
Шаг 5. Удаление разделительного порошка
Примеры последних рекламных работ от «Грид Логик»:
Подписи под деталями (слева-направо сверху вниз):
Мультиматериальная деталь – медь с магнитопроводами из железа
Медь
Литьевой алюминиевый сплав
Деталь из спеченного стального порошка
Деталь из стального порошка, залитого расплавом бронзы
Медная обмотка в керамическом изоляторе
Актуальный вариант печатающей головки:
Сам процесс печати - весьма залипательный, хотя очень медленный:
На текущий момент (2024 год), Grid Logic существует, предлагает принтеры по спецификации заказчика. Сведений о том, продан хоть один принтер на сторону – у меня нет.
Отзывов о принтерах и технологии – тоже не слышно.
Еще раз напомню – Iro3D худо-бедно, но свои принтеры продает.
Статья по Iro3D:
