Impression de plusieurs matériaux avec des propriétés différentes sur le même appareil

9

J'ai cherché sur Internet et trouvé diverses imprimantes 3D avec différents avantages et matériaux qu'elles peuvent imprimer - certaines même multicolores.

Cependant, je n'arrive pas à trouver une imprimante capable d'imprimer plusieurs documents avec des propriétés différentes; par exemple, l'impression simultanée de PLA et de métal. Existe-t-il actuellement une telle imprimante disponible ou en cours de développement?

pwghost
la source
À quelle technologie d'impression sur métal pensez-vous?
amra
Pour étendre la question de @ amra: avec "différentes propriétés des matériaux", voulez-vous dire des filaments d'imprimante 3D de bureau courants, ou tels que des alliages plastiques, des matériaux flexibles, etc., ou des filaments complètement différents avec différents mécanismes d'extrudeuse?
Tormod Haugene

Réponses:

7

Oui et non.

par exemple, impression simultanée de plastique plas et disons métal. Une telle imprimante est-elle disponible ou en cours de développement?

Pratiquement parlant, non. L'impression sur métal nécessite des températures beaucoup plus élevées que le plastique, et les deux processus sont tellement incompatibles qu'il n'existe actuellement aucune bonne solution qui permettrait à une imprimante d'imprimer les deux dans la même impression. Qu'il s'agisse d'extruder un filament, de fritter au laser ou de durcir des résines, les matériaux impliqués doivent être assez similaires dans l'environnement de traitement pour imprimer côte à côte sans problème.

Il existe de nombreuses imprimantes destinées à imprimer plusieurs supports en changeant la tête d'impression. Vous pouvez, par exemple, utiliser une extrudeuse de pâte céramique, puis changer la tête pour la prochaine impression en utilisant du plastique.

Il y a eu des efforts dans le passé, et certains efforts sont en cours, pour résoudre ce problème. Par exemple, le métal du bois, un alliage à basse température, peut être coulé à des températures compatibles avec les plastiques, il est donc possible de créer une imprimante qui imprime du plastique, laissant des creux ou des vides dans le plastique, puis la même imprimante pendant cette impression verserait le métal du bois en fusion dans ces zones, qui se solidifie ensuite en une structure métallique interne. Ceux-ci sont destinés aux circuits et à l'utilisation électrique, mais des problèmes importants subsistent car les différences de dilatation thermique dans ces matériaux conduisent à des contraintes et entraînent une mauvaise fiabilité.

Ainsi, alors que certains de ces processus sont en cours de développement, ils n'en sont encore qu'au stade expérimental et il y a des problèmes importants à surmonter avant que les imprimantes puissent imprimer des matériaux très différents en une seule session d'impression.

Bien sûr, vous pouvez trouver des plastiques avec une si large gamme de caractéristiques qu'ils peuvent être vus comme imprimant différents matériaux. Les plastiques imprégnés de fibres de bois, l'impression à côté de plastiques conducteurs avec du graphite, l'impression à côté de plastiques flexibles, etc., etc. sont désormais possibles, et selon vos besoins, ils peuvent répondre à vos besoins.

Adam Davis
la source
merci pour votre commentaire détaillé! vous dites: Alors que certains de ces processus sont en cours de développement, ils n'en sont qu'au stade expérimental et il y a des problèmes importants à surmonter avant que les imprimantes puissent imprimer des matériaux très différents en une seule session d'impression. savez-vous de quelles imprimantes expérimentales il s'agit?
pwghost
@pwghost en est un exemple: blog.reprap.org/2012/04/some-more-printed-circuitry.html?m=1
Adam Davis
3

Pour la plupart, vous pouvez y parvenir avec une imprimante à double extrusion. Cependant, la double extrusion est préférable pour l'impression multicolore ou l'impression avec un matériau de support. Par exemple, imprimer la pièce avec du PLA et tout le matériau de support avec du PVA soluble dans l'eau.

En pratique, l'impression de deux matériaux complètement différents n'est pas une bonne pratique d'ingénierie car ils ont le potentiel de ne pas se lier suffisamment. Ainsi, dans le cas du métal pur et du plastique pur, les deux matériaux ne se lieront pas bien car ils ne seront pas tous les deux dans le même état physique à un moment donné.

Cependant, votre meilleure option serait une imprimante comme la MarkForged qui utilise une approche composite en combinant un liant commun (ABS, PLA, Nylon, etc.) et un matériau solide comme la fibre de carbone, la fibre de verre ou le Kevlar.

tbm0115
la source
merci pour votre commentaire, hmm intéressant donc il n'y a pas d'imprimante du tout, qui peut imprimer plusieurs matériaux? pourquoi n'y a-t-il pas de recherche dans ce domaine pour y arriver? pas de demande pour quelque chose comme ça?
pwghost
Les imprimantes FDM à double extrusion peuvent imprimer différents matériaux, mais elles seront en plastique ou en composite. Je ne pense pas vraiment qu'il y aura un besoin pour une machine comme ça. L'accent est davantage mis sur la science des matériaux et le développement de matériaux composites de toute façon. Les métaux sont lourds, mais les propriétés sont excellentes. Le plastique est léger, mais les propriétés sont généralement nulles. L'objectif maintenant est de simplement les combiner. Ces types de composites peuvent être utilisés sur les imprimantes FDM et FFF.
tbm0115
pensez-vous qu'il existe un marché pour l'impression plastique, verre (si) et métal dans une seule machine?
pwghost
Peut-être, cela dépend simplement de ce que serait votre objectif de fabrication. Personnellement, je ne vois pas comment / pourquoi vous tenteriez d'imprimer du verre en dehors de l'art / de l'artisanat ou des rénovations. Vous pouvez cependant obtenir certaines des propriétés du verre dans le plastique.
tbm0115
moi et quelqu'un d'autre avons pensé à une méthode qui permet (nous pensons) d'imprimer du métal, du plastique et du silicium dans un modèle, ce qui permet de créer des modèles et des circuits en métal / plastique / verre ect en une seule étape dans une seule machine. Personnellement, je pense qu'il existe un marché pour cela car cela permettrait de créer des produits fonctionnels complets. si nous pouvons obtenir la résolution à 5 um, nous pouvons faire des contrôleurs de pic, etc.
pwghost