荷兰开发基于3DP技术的开源3D打印机Plan B
三次元(3DP)工艺(粉床和喷墨3D打印)是1993年首次由麻省理工学院提出来的。不同于FDM打印机(MakerBot,RepRap),通过熔融塑料线材构建对象,3DP技术的工作原理就像一台过去的桌面2D打印机。其过程与选择性激光烧结(SLS)技术有点类似,但是它并不用激光来烧结材料,而是使用一个喷墨打印头喷射液体粘合剂在石膏粉末上面。喷一层,然后再铺上一层薄薄的石膏粉末,如此反复,直到3D对象构建完成。
近日,荷兰工程师 Yvo de Haas开发出了一种开源的,基于粉末的3D打印机,他称之为Plan B(B计划),Plan B使用标准的3D打印件、电子电路、现成的喷墨组件和激光切割的铝合金框架。据天 工社了解,Plan B主要使用基于3DP技术的特殊打印用石膏粉以及相应的粘结剂进行打印。打印完毕后,打印机还会使用的热量强化3D打印出来的模型。然后该模型需要被小心地取出,清除附着的粉末,蘸蜡、环氧树脂或CA胶对其进行渗透并固化它。这个过程说起来就像那些昂贵工业级3D打印机的打印过程似的,比如ZCorp系列3D打印机。
现年只有22岁的de Haas拥有机械工程学士学位,并自学了电子技术知识。两年前de Haas制造了一台Focus 3D打印机作为一个实验平台,但它的3D打印速度十分缓慢,打印质量也不可靠。大约一年前,在拥有了制造Focus 3D打印机的经验之后,他开始开发Plan B 粉末3D打印机。“我很好奇它究竟会有多困难。”de Haas说。
目前,Plan B只能打印一种颜色。如果装上全彩的打印头还能进行全彩打印,但这只是他今后研究内容的一部分。而除此之外,这台3D打印机的机械性能是实实在在的:
它具有高达0.05毫米的步进精度,并有96DPI的打印精度(原因在于它使用了HP C6602喷墨墨盒)。墨盒可使用注射器反复填充定制的粘合剂。Plan B的喷墨技术是基于Inkshield(天工社注:这是一种开源的喷墨打印喷头)。Plan B的最大打印尺寸为150毫米x150毫米x100毫米,层厚为0.15毫米至0.2毫米。其打印速度为60毫米/秒,不过de Haas称如果有更好的固件的话,这样的速度可以轻松翻倍。
96DPI分辨率的Plan B 3D打印机的制造费用大约为1000欧元。它目前还只能打印一种材料,就是用在Zcorp 3D打印机上的特制石膏粉末,而且只能打印一种颜色。 “我目前正在进行试验,使其能够打印更多的材料,比如陶瓷或石墨粉末等。” de Haas称。
对于de Haas而言,这个项目开发过程最困难的事情是,很少有人在搞基于粉末的开源3D打印技术,特别是喷墨打印。2012年,荷兰的Twente大学展示了他们的 Pwdr Model 0.1,这是一台开源的基于粉末的快速成型机。 但是,该机器仍处于发展的早期阶段,至今也从未完成。
与FDM技术相比,3DP技术有很多优势:由于喷嘴的可控精度更高,打印出来的对象更精细。而且由于不用打印支撑,3DP比FDM更适宜于3D打印更加复杂的对象。3DP技术还能很容易地使用更多独特的材料进行打印:糖粉、陶瓷、不锈钢、石墨等。
经过一年的开发,Plan B的运行十分稳定,比它的前身Focus 3D打印机的打印速度更快,更可靠、更精确。不过De Haas并不打算就此止步,他还将继续对Plan B 3D打印机进行改进和提升。
“但是从长远来看,这还是要取决于来自外界的反馈。目前我还不确定是否继续沿着3DP技术方向开发,还是把Plan B变成一台SHS 打印机,或是干脆重新开始弄别的东西。”De Haas说:“我很喜欢这项技术(指3DP),但如果别人对此都没那么有热情,那我还不如把时间花在其他项目上。”
De Haas已经宣布Plan B 3D打印机为开源的了,技术文档:http://ytec3d.com/plan-b-building
自己DIY 3DP技术的Plan B粉末3D打印机:http://www.instructables.com/id/Plan-B-an-open-source-3DP-powder-and-inkjet-3D-pri/
STL文件下载:http://www.3ddayin.net/soft/zuhejixie/7946.html
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