Найти тему

Не только гипс, но и «папье-маше» и песок

В статье: о порошковых материалах для 3D-печати на 3D-принтерах по технологии «струйное нанесение связующего» при использовании связующего на водной основе, распыляемого обычными термоголовками для струйной печати (BJ или 3DP технология).

Печать по технологии CJPи 3D-принтеры ZCorporation стойко ассоциируются с полноцветной печатью гипсом. Об этом я писал здесь. Но в линейке материалов для них были не только гипсовый порошок, но и материалы на базе целлюлозы и даже песок для печати литейных форм и стрежней.

Но вначале напомню основы технологии.

На слой порошка выборочно наносится связующее. В случае использования связующего на водной основе можно использовать стандартные термоголовки для струйной печати от HP.
При этом порошок должен склеиваться связующим. В качестве порошка может использоваться гипс (о нем – здесь), сахарная пудра или порошки на основе декстрозы (о них – здесь), порошки на основе целлюлозы. Если использовать связующее на основе коллоидного раствора диоксида кремния – то возможно в качестве порошка использовать кварцевый песок или керамический порошок.

Папье-маше и материалы на основе целлюлозы

Папье-маше – масса из целлюлозных волокон и клея. В зависимости от технологии используют либо бумагу, либо целлюлозные волокна.

Аналогичные материал для 3DP-печати представляют собой порошок из смеси целлюлозы с декстрозой.
Естественно, прочность такого материала, намного ниже прочности «настоящего» папье-маше. Поэтому после печати деталь необходимо подвергнуть постобработке – пропитке.
В зависимости от типа порошка пропитку осуществляют воском, специальной эпоксидной смолой или специальным эластомером. В зависимости от материала пропитки будут меняться и свойства детали.

Воском пропитывается выжигаемый материал zp14, «композитный материал с возможностью деформации» zp250 пропитывается эпоксидной смолой, а zp15 – специальным эластомером.

Пропитка воском необходима для улучшения качества поверхности отливки.
При пропитке эпоксидной смолой – получается прочный, упругий материал «с возможностью деформации», при пропитке эластомером – гибкие детали, аналогичные полиуретану или жесткой резине по своим мех.свойствам.

В отличии от печати гипсом, эти материалы особой популярностью не пользуются.

По zp250 и zp15 сейчас невозможно найти никаких отзывов, кроме рекламных материалов производителя.

А вот выжигаемый материал на основе целлюлозы zp14 в свое время был протестирован в России и результаты тестирования оказались вполне удовлетворительные. Литьё обеспечивало ФГУП «ОКБМ им. Африкантова» (Нижний Новгород), а 3D-печать – фирма CSoft.

Вначале была создана CAD-модель с литниковой системой:

CAD-модель с литниковой системой, разделенная на три части, по объему принтера
CAD-модель с литниковой системой, разделенная на три части, по объему принтера

Потом были напечатаны три составляющих части (деление на части связано с ограничением по объему камеры построения 3D-принтера) и склеены:

Напечатанная и склеенная выжигаемая модель
Напечатанная и склеенная выжигаемая модель

После чего на модель была нанесена формовочная масса и в процессе обжига модель выгорела, остатки золы были удалены продувкой сжатым воздухом:

После чего полученная «корка» помещена в опоку и залита металлом:

Материалы для печати литейных форм и керамики

Материал для печати литейных форм представляет собой кварцевый песок, и требует специального связующего на базе коллоидного раствора диоксида кремния.

Есть рекламные материалы от производителя материала:

Но реклама – рекламой, а как с отзывами реальных пользователей?
Они тоже есть - в свое время он так же был опробован в России, уже упомянутыми выше ОКБ и фирмой CSoft.

Для тестирования была выбрана деталь очень сложной формы:

Напечатанная форма была помещена в металлическую опоку и залита расплавленным металлом:

В результате была получена отливка:

Полученная отливка
Полученная отливка

Вполне качественная отливка...

Все эти материалы были рассчитаны для использования на стандартных принтерах ZCorp.

Но в 2014 году фирма 3D Systems решила создать отдельные принтеры для печати сахарной пудрой (см. здесь) и печати керамики.

Принтеры внешне практически не различались:

Желающие могут сравнить с принтером "чифджет" - см. здесь

Была дана широкая реклама, показаны изделия, якобы выпущенные на этих принтерах.

Если вы разбираетесь в керамическом производстве – то заметите, что на фото – керамические изделия с нанесенной глазурью. Не принтером.

В отличии от проекта печати сахарной пудрой идея печатать керамические изделия – «не взлетела». Принтеры толи не были выпущены, то ли не были раскуплены… в общем – кроме анонса выпуска в 2014 году никаких сведений о них в сети нет.

Обзорные статьи по теме:

Предыдущие статьи по теме: