Imprimir múltiples materiales con diferentes propiedades en el mismo dispositivo


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Busqué en Internet y encontré varias impresoras 3D con diferentes ventajas y materiales que pueden imprimir, algunas incluso de varios colores.

Sin embargo, parece que no puedo encontrar una impresora que pueda imprimir varios materiales con diferentes propiedades; por ejemplo, imprimir simultáneamente PLA y metal. ¿Existe actualmente una impresora de este tipo disponible o en desarrollo?


¿Qué tecnología de impresión metálica tiene en mente?
amra

Para ampliar la pregunta de @amra: con "propiedades de material diferentes", ¿quiere decir filamentos comunes de impresoras 3D de escritorio, como aleaciones de plástico, materiales flexibles, etc., o filamentos completamente diferentes con diferentes mecanismos de extrusión?
Tormod Haugene

Respuestas:


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Si y no.

por ejemplo, impresión simultánea de plástico plas y digamos metal. ¿Existe una impresora de este tipo disponible o en desarrollo?

Hablando prácticamente, no. La impresión en metal requiere temperaturas significativamente más altas que el plástico, y los dos procesos son tan incompatibles que actualmente no hay buenas soluciones que permitan que una impresora imprima ambas en la misma impresión. Ya sea que extruya filamentos, sinterización láser o resinas de curado, los materiales involucrados deben ser bastante similares en el entorno de procesamiento para imprimir adyacentes entre sí sin problemas.

Hay muchas impresoras destinadas a imprimir múltiples materiales cambiando el cabezal de impresión. Podría, por ejemplo, usar una extrusora de pasta cerámica, luego cambiar el cabezal para la próxima impresión con plástico.

Ha habido esfuerzos en el pasado, y algunos esfuerzos están en curso, para resolver esto. Por ejemplo, el metal de madera, una aleación de baja temperatura, se puede verter a temperaturas compatibles con los plásticos, por lo que es posible crear una impresora que imprima plástico, dejando huecos o huecos en el plástico, luego la misma impresora durante esta impresión vertería metal de madera fundida en estas áreas, que luego se solidifica en una estructura metálica interna. Estos están destinados para el uso de circuitos y electricidad, sin embargo, todavía existen problemas importantes porque las diferencias de expansión térmica en estos materiales provocan tensión y resultan en una baja confiabilidad.

Por lo tanto, aunque se están desarrollando algunos de estos procesos, esto todavía está en la etapa experimental y hay problemas importantes que superar antes de que las impresoras puedan imprimir materiales muy diferentes en una sola sesión de impresión.

Por supuesto, puede encontrar plásticos con una gama tan amplia de características que pueden verse como la impresión de diferentes materiales. Ahora son posibles los plásticos impregnados con fibras de madera, la impresión junto a plásticos conductores con grafito, la impresión junto a plásticos flexibles, etc., etc. y, según sus requisitos, pueden satisfacer sus necesidades.


gracias por tu extenso comentario! usted dice: Entonces, mientras se están desarrollando algunos de estos procesos, esto todavía está en la etapa experimental y hay problemas importantes que superar antes de que las impresoras puedan imprimir materiales muy diferentes en una sola sesión de impresión. ¿Sabes qué impresoras experimentales son?
pwghost


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En su mayor parte, puede lograr esto con una impresora de doble extrusión. Sin embargo, la extrusión doble es mejor para la impresión multicolor o la impresión con material de soporte. Por ejemplo, imprimir la pieza con PLA y todo el material de soporte con PVA soluble en agua.

En la práctica, imprimir dos materiales completamente diferentes no es una buena práctica de ingeniería, ya que tienen el potencial de no hacer una buena unión entre sí. Entonces, en el caso del metal puro y el plástico puro, los dos materiales no se unirán bien porque no estarán ambos en el mismo estado físico juntos en ningún momento.

Sin embargo, su mejor opción sería una impresora como MarkForged, que utiliza un enfoque compuesto combinando un aglutinante común (ABS, PLA, nylon, etc.) y un material resistente como fibra de carbono, fibra de vidrio o kevlar.


gracias por tu comentario, hmm interesante, así que no hay ninguna impresora, ¿qué puede imprimir varios materiales? ¿Por qué no hay ninguna investigación en esta área para que esto suceda? ¿No hay demanda de algo así?
pwghost

Técnicamente, las impresoras FDM de extrusión doble pueden imprimir diferentes materiales, pero serán plásticos o compuestos. Realmente no creo que haya necesidad de una máquina como esa. El enfoque se centra más en la Ciencia de Materiales y en el desarrollo de material compuesto de todos modos. Los metales son pesados, pero las propiedades son excelentes. El plástico es ligero, pero las propiedades generalmente apestan. El objetivo ahora es combinarlos. Este tipo de compuestos se pueden usar en impresoras FDM y FFF.
tbm0115

¿Crees que hay un mercado para la impresión de plástico, vidrio (si) y metal en una sola máquina?
pwghost

Tal vez, solo depende de cuál sea su enfoque para la fabricación. Personalmente, no veo cómo / por qué tratarías de imprimir vidrio a un lado de arte / manualidades o reformas. Sin embargo, puede lograr algunas de las propiedades del vidrio en el plástico.
tbm0115

yo y alguien más hemos pensado en un método que hace posible (creemos) imprimir metal, plástico y silicio en un modelo, esto permite crear modelos y circuitos de metal / plástico / vidrio ect 1 paso en una máquina. Personalmente, creo que hay un mercado para eso porque permitiría crear productos completos que funcionen. si podemos obtener la resolución a 5um, podemos hacer controladores de imagen, etc.
pwghost
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