1933年,3DP(三维印刷)技术(粉末床和喷墨3D打印)诞生于麻省理工学院。3DP工艺的工作原理同桌面打印机,但有别于FDM(熔融沉积成型)打印机(例如RepRap,MBot)通过熔融塑料来构建立体实物的过程。3DP工艺类似于选择性激光烧结(SLS)过程,但并非用激光烧结材料,而是通过喷头在一层石膏粉末上沉积液体粘合剂。然后,再铺上一薄层粉末,如此重复,直至粘合最后一层。
最近,荷兰设计师Yvo de Haas推出了Plan B打印机——开源粉末3D打印机,采用标准的3D打印零件和电子件、现成的喷墨元件和激光切割(或水割)铝质框架制成。目前,Plan B采用特殊的3DP石膏及粘合剂。打印完成后,加热加固成品。然后,小心取出模型,清除粉末,涂蜡、环氧树脂或CA胶(即,快干胶)以固化模型。整个过程与昂贵的粉末打印机ZCorp相似。
22岁的de Haas拥有机械工程本科学位,自学电子技术。现在,Plan B还只能单色打印。若采用全彩打印头,可能实现全彩打印,但这还列在未来的研究计划中。尽管如此,机器的机械性能还是很稳定的:
具有高达0.05mm的步进精度,打印精度为96DPI(源自HP C6602喷墨墨盒)。墨盒可用注射器反复填充定制的粘合剂。Plan B的喷墨技术基于inkshield研发(译注:inkshield能连接HP C6602喷墨墨盒和Arduino,将其改造成96DPI打印平台)。该设备拥有150mmx150mmx100mm的打印空间,层厚0.15毫米至0.2毫米。de Haas说,当前打印速度为60mm/ s,固件升级后速度可轻松翻倍。
Plan B精度为96DPI(每点约0.26毫米),成本约1000欧元。目前仅能够3D打印Zcorp打印机使用的石膏材料,而且是没有颜色的那种。 “可选材料会增加陶瓷和石墨粉末,现正在实验中。” de Haas解释说, “同时,还在努力将现有材料打造得更开源更友好。因为出售这种粉末的公司不多,售价便宜的就更少了。”
de Haas介绍说,项目研发中最困难的事情是,粉末打印相关的开源资料很少,尤其是喷墨式。
相比FDM,3DP技术颇具优势。由于打印头更精细、更易控制,打印的模型精确度更高。逐层粘合,因此可以打印复杂的结构。3DP还能支持许多独特的打印材料:3DP粉末打印机可以用粉末状的糖、陶瓷、不锈钢、石墨等进行打印。
经过1年的研发,Plan B已能稳定运行,更快速、更可靠、更精确地打印零件。De Haas制定了一系列改进计划,诸如:
• 双进料斗设计,从动装置,显著提高单层处理速度;
• 从运动部件上移除电机,提高龙门速度和精度;
• 铝质框架更硬、更薄,使其可加热(所有易损件不受框架温度影响);
• 更好的活塞,以提高Z轴的精度和可靠性;
• 框架可用激光切割机等制造。
项目资料:http://ytec3d.com/plan-b-building
零件清单:http://ytec3d.com/plan-b-materials/
操作指南:http://www.instructables.com/id/Plan-B-an-open-source-3DP-powder-and-inkjet-3D-pri/
文章来源:3ders (MagicFirm 翻译)