3D Tisk - Ekstrudiranje materialov

Transkripcija

1 3D TEHNOLOGIJE EKSTRUDIRANJE MATERIALOV Deja Muck KAKO NASTANE 3D OBJEKT STL koda G 2

2 KAKO NASTANE 3D OBJEKT koda G 3 DED 4

3 EKSTRUDIRANJE MATERIALOV 5 EKSTRUDIRANJE MATERIALOV 1 ekstrudiranje termoplastov 2 ekstrudiranje živil in biokemijskih substanc 3 ekstrudiranje termoplastov z granulatno ali praškasto obliko osnovnega materiala, ekstrudiranje betona 6

4 BETONA 7 KOVIN, KERAMIKE, GLINE q večstopenjski proces (praškast material + vezivo (PP, vosek)) > 60:40); ekstrudiranje, T obdelava. FDC, FDM q ekstrudiranje gline 8

5 ŽIVIL 9 KOMPOZITNIH, ZLITIN Filament z dodanimi vlakni lesa (levo), delci keramike (desno). Ekstrudiranje titanove zlitine WAAM, Wire Arc Additive Manufacturing (FDMm). 10

6 11 q št. ekstrudirnih glav Izdelava: q konceptualni prototipi q funkcionalni prototipi q izdelava kalupov q končni izdelki (DDM) 12

7

8 Stopenjskiproces povezovanja deponiranih filamentov: q a-vzpostavitev površinskega kontakta q b-vratni prehod q c-randomizacija 15 q gostota zapolnitve (print strength), levo q vzorec zapolnitve (print pattern), desno 16

9 Podporne strukture q fizično lomljenje, ročno ali s kleščami > odstranjevanje podpor iz trdnejših termoplastov (npr. ABS). BASS (break away support system); q topljenje podpor v vodni raztopini NaOH v UZ kopeli > odstranjevanje»topljivih«termoplastov (npr. PLA). WWSS (waterwork (soluble) support system). 17 Naknadna obdelava qpeskanje s polimernim medijem (bead blasting) > visoka gladkost. Uporaba recikliranega materiala > plastic blast media (PBM) z različno stopnjo abrazivnosti. qlepljenje (bonding and gluing) uporabimo, kadar izdelujemo velike predmete, (epoksi ali cianoakrilatna lepila) ali topila, ki kemično topijo spojne površine. Uporaba tudi > varjenja z vročim zrakom ali UZ. qgalvanizacija (electroplating) > nanos kovinskega sloja (npr. Cr, Ni, Cu, Ag, Au) > poveča trdnost in odpornost proti obrabi in izboljšanje mehanskih lastnosti. qbarvanje (painting) > čiščenje površine (razmastitev), (nanos primerjev > zaznava artefaktov ), barvanje / lakiranje. 18

10 Prednosti qizdelava konceptualnih, funkcionalnih prototipov in končnih izdelkov qrazlična gostota zapolnitve predmeta qširok nabor materialov qpreprosto odstranjevanje podpornega materiala qpreprosta naknadna obdelava qpreprosto vzdrževanje naprave Slabosti q natančnost izdelave q opazni (stopničasti) prehodi q krožni presek filamenta > problem kotnih struktur q omejena hitrost q parcialno krčenje > hitro segrevanje, ohlajanje 19 Materiali 20

11 Materiali 21 Kompozitni materiali nekomercialni tiskalniki Entwined Hemp Filament Wound Up Coffee Filament Buzzed Beer Filament Glass Filled PLA Industrial Gray 22

12 prožen, mehak, udoben, vrača se v prvotno stanje (TPU 92A 2013) Materialise (podjetje ki sodeluje z umetnico Iris Van Harpen) Izzivi pri tisku s tehnologijo ekstrudiranja materialov 3D Printing Troubleshooting: 34 Common 3D Printing Problems Print Quality Troubleshooting Guide 24

13 ZNAČILNI POJAVI PRI 3D-TISKU 25 4D TISK 26

14 4D TISK q Skylar Tibbits, l pričel z razvojem samo-sestavljivih tehnologij za obsežne aplikacije velikih dimenzij (arhitektura, gradbeništvo) q samosestavljivo pohištvo, objekti q 2014 Self-Assembly Lab (MIT, Cambridge) q 3D tisk > transformacija objekta skozi čas (razširi, skrči, zvije, samostojno sestavi, postane porozen itd.) q»aktivacijski«vplivi okolja (vlažnost, temperatura, tresenje itd.) q sposobnost za to izhaja iz neskončnih možnosti konfiguracij različnih inženirskih materialov z modifikacijo na molekularnem nivoju. Z omenjeno modifikacijo materialov lahko generiramo več-funkcionalno oziroma večnamensko delovanje neskončnih možnosti D-TISK IN MODNO OBLIKOVANJE What amazing opportunities could 4D printing technology bring to the fashion world? Sneakers that change shape and function in response to how they re being used (running, walking, jumping, etc.). Clothes that adapt to the form of the body, and/or change color and properties depending on its environment (weather, danger, etc.). Jewelry parts that are 3D printed and self-assembled. Dresses that are printed in one piece despite being much larger than the space inside the printer and conform flexibly to the body. Jewelry that automatically adapt to the form of the body. 28

15 4D-TISK IN MODNO OBLIKOVANJE Oblikovalski studio - Nervous System (programska oprema za 4D tisk, Kinematics > možnost masovnega prilagajanja). 29 4D-TISK IN MODNO OBLIKOVANJE Oblikovalski studio - Nervous System (programska oprema za 4D tisk, Kinematics > možnost masovnega prilagajanja). 30

16 4D TISK q preprosta možnost aplikacij 4D-tiska je uporaba termoplastičnih materialov, ki so sposobni toplotnega preoblikovanja so t. i. Shape memory polimeri, SMPali polimeri zoblikovnim spominom q spreminjanjeoblike pri povišanju T q ko se T zniža se njihova oblika povrne nazaj v izvorno. Pomembna parametra: Tsteklastega prehoda in Ttališča q kombinacije dveh ali več materialov Za aktivni del predmeta se uporabi material znižjo Tsteklastega prehoda, obratno pa velja za neaktivne dele predmeta, kjer se uporabijo termoplastični materiali zvišjotsteklastega prehoda. 31 4D TISK 32

17 4D TISK 33