3д принтер печатает глиной
Обновлено: 16.05.2024
Команда инженеров из Италии объединила в своем подходе передовые технологии строительной 3D-печати с традиционным материалом, который человечество использовало тысячи лет. Машины, разработанные и испытанные в рамках проект TECLA (TEchnology + CLay), выдавливали из сопел сжиженную глину, взятую на берегу соседней реки. На одну хижину площадью 60 кв. метров ушло всего 200 часов работы и 60 кубометров глины.
Всего на два здания куполообразной формы инженерам потребовалось ввести в компьютер примерно 7000 инструкций. Внутренняя отделка тоже была напечатана сразу, вместе со стенами толщиной 12 см. По словам главного архитектора Марио Кучинеллы, на один дом ушло менее 6 кВт энергии.
Верхушка куполообразного здания отсутствует, чтобы внутри было достаточно света, а от осадков помещение защищает стеклянный свод, рассказывает ZME Science.
Разумеется, такие дома не предназначены для проживания. TECLA – всего лишь демонстрационный проект. Главная его цель, по словам организаторов, доказать, что в XXI веке мир еще в состоянии создавать экологически чистые и устойчивые здания. Следующим шагом станут эксперименты с другими доступными и чистыми материалами, например, древесиной.
Проект TECLA архитектурное бюро Кучинеллы смогло реализовать при поддержке партнеров из строительной компании WASP.
Бетонная промышленность – одна из самых вредных с точки зрения загрязнения окружающей среды. В 2018 году на нее приходилось 9% всей эмиссии углекислого газа. Почти 80% выбросов СО2 при производстве бетона происходит по вине цемента. Этот материал вреднее авиационного топлива и почти так же вреден для атмосферы, как сельское хозяйство.
Организация XPrize провела шестилетний конкурс на лучшую технологию улавливания и преобразования СО2 в нечто полезное. Весной появились два победителя: две команды из Северной Америки разделили $15 млн призового фонда, продемонстрировав способность абсорбировать значимые объемы углекислого газа и вырабатывать бетон, как минимум не уступающий по своим характеристикам традиционному.
Хайтек+ уже много месяцев входит в 30-ку лучших каналов Дзена. Подписывайтесь и рекомендуйте нас друзьям.
Какие материалы для 3D-печати вы знаете? Скорее всего, вы подумаете о пластике. Кто-то мог слышать о металлических порошках, гипсе, воске. Для меня же стало открытием, что для 3D-печати можно использовать глину.
На самом деле, это не новое изобретение, производством 3D-принтеров для печати из глины занимается не одна компания. Здесь я хочу рассказать о принтере Cerambot Eazao от компании Cerambot. Этот проект я нашла на краудфандинговой платформе Kickstarter.
Почему глина?
Глина — экологичный, доступный и дешевый материал. Из нее производят скульптуры, горшки, посуду. В отличие от пластика глина не загрязняет окружающую среду и безопасна для здоровья. Изделия из глины легко переработать и использовать повторно, достаточно размочить изделие в воде.
Чтобы напечатанное изделие было хорошего качества, при замешивании глины важно добиться правильной консистенции. Глина должна быть эластичной, не слишком твердой и не слишком мягкой. Она не должна липнуть к рукам и трескаться при сжатии.
О принтере
Это уже вторая модель 3D-принтера от Cerambot. Первый проект собрал на Kickstarter 286 тыс. долларов от 1000 спонсоров.
Во второй модели разработчики учли пожелания пользователей, усовершенствовали свой продукт и добавили в комплект печь для обжига глины.
Печь позволяет обжигать изделия при высоких температурах в домашних условиях без использования специализированных печей. Она состоит из термостойкого теплоизоляционного материала — керамического волокна и высокотемпературного поглощающего материала — карбида кремния. Внутри предусмотрена полость для готового изделия.
Принцип работы печи
Процесс обжига занимает 35 минут. Нужно поместить печь с изделием внутри в бытовую микроволновую печь с мощностью 1500 Вт и включить на максимальную мощность.
Микроволны проникают сквозь керамическое волокно из оксида алюминия и диоксида кремния. Карбид кремния поглощает микроволны и преобразует их в тепло. Температура в полости печи, где стоит изделие, повышается. Так как карбид кремния изолирован и устойчив к высоким температурам, температура продолжает повышаться и достигает температуры обжига керамических изделий ручной работы.
После завершения обжига нужно дождаться, пока печь остынет и только тогда вынимать готовое изделие.
Цена принтера зависит от комплектации. За один принтер производители просят 450 долларов, за комплект с печью — больше 500 долларов. По-моему, это довольно высокая цена за домашний 3D-принтер. А что думаете вы?
Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых статьях.
Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.
Статья относится к принтерам:
Доброго времени суток дамы и господа. Кратко расскажу про опыт применения полимерной глины для распечатанного изделия. Посетила абсолютно случайная идея сделать красивый cryptex с использованием полимерной глины, что бы цифры и буквы на кольцах были разноцветными. Обладая принтером с возможностью двухцветной печати, я не стал делать на нем из соображений, что не получится из-за мелких деталей. Да и время печати на Y-экструдере увеличивается в разы.
Ничего не могу сказать по поводу того, какая глина лучше, из нее все получилось прекрасно, как я считаю. Поверхность пластика никак не подготавливал (но я думаю обезжирить никогда не лишнее). Все печаталось из ABS пластика от Greg.
После того, как заполнил углубления пластика его необходимо было запечь. Из ТТХ полимерной глины следует, что запекать необходимо 30 минут при температуре 130 градусов. Из ТТХ ABS пластика следует (при разных модификациях), что температура размягчения 118 градусов. Не делая никаких выводов из этой информации получаем это:
Все кольца повело конусом. Запекал я на столе принтера накрыв сверху картонной коробкой. Опытным путем было определено, что максимальная температура для запекания с пластиком ABS у меня составила 110 градусов. Не смотря на то, что на глине указана температура запекания 130 градусах и 30 минутах, у меня она затвердела при 110 градусах и 45 минутах.
Далее следует постобработка напильниками, наждачной бумагой и т.п. Что интересно, полимерная глина не забивает абразив, значит он полимеризовалась.
Думаю, что кому то это будет полезно. Спасибо за внимание, приходите в гости: Instagramm, Vkontakte.
Бельгийская студия дизайна Unfold модифицировала 3D-принтер RapMan и начала печатать фарфоровую посуду еще в 2012 году. Принтер мог печатать тонкими слоями и позволял делать новые формы, которые практически невозможно изготовить традиционными методами на гончарном производстве.
Джонатана Кипа вдохновили работы Unfold, но к тому времени 3D Systems купила Bits From Bytes — производителя RapMan — и прекратила производство этого принтера. Джонатан решил разработать свой собственный 3D-принтер, который сможет заменить RapMan.
Джонатан Кип, создатель модели:
«Я сделал этот 3D-принтер специально для печати глиной. Я хотел, чтобы другие люди — скульпторы, дизайнеры и гончары могли построить для себя подобные машины. Все части можно изготовить самостоятельно, если хотя бы немного умеешь работать руками, или заказать через интернет. Я сделал детали из самых простых подручных материалов, не хотелось полагаться на напечатанные пластиковые детали. Рабочая область принтера 20х20х20 см, экструдер работает с помощью сжатого воздуха».
3D-принтер, сконструированный Джонатаном, хорошо подходит для послойной печати глиной. Принтер работает под управлением прошивки Marlin Firmware. Для создания моделей используется свободный графический 3D-редактор Blender. Для нарезки моделей — программа подготовки к печати Repetier-Host, которая может работать с такими слайсерами, как Skeinforge и Slic3R.
Экструдер для глины Джонатан смастерил из деталей дозирующего клеевого пистолета Techcon Systems серии TS. В дело пошли картриджи, корпус держателя с крышкой, но без рукоятки. Глина выдавливается из картриджа сжатым воздухом, под давлением 1,97 атмосферы (примерно 2 кгс/см2). Держатель печатающей головки и картридж (на 237 мл) весят вместе с глиной около 650 г. Этого запаса хватает на 1 час печати, потом загружается следующая порция.
Полную спецификацию использованных материалов и инструкции по сборке можно посмотреть на сайте Джонатана.
В видео можно увидеть процесс сборки и подключения принтера и начало печати:
«По стандартам 3D-принтеров это довольно примитивный инструмент, но он предлагает доступный путь к новому захватывающему способу работы с глиной», — пишет Джонатан.
Какие ещё 3D-принтеры проще разработать самому или проапгрейдить из серийных моделей? О каких ещё областях применения 3D-печати забыли крупные производители? Поделитесь своим мнением в комментариях.
Читайте также: