Máy in 3D có thể mở rộng

Có một máy in 3D có thể mở rộng dứt khoát?

Tôi đã thấy các ví dụ về các công ty Trung Quốc in toàn bộ nhà, và tôi tò mò về các máy in / sợi được dự định (hoặc ít nhất có thể) được mở rộng cho (rất) các công việc in lớn.

Vì hầu hết các máy in sở thích có thể mất hàng trăm giờ cho một thứ vẫn có thể cầm trên tay, vì vậy tôi tò mò liệu có thiết kế nào dành cho máy in có thể đùn vật liệu hiệu quả với khu vực in dễ mở rộng không.

Mở nguồn / miễn phí là thích hợp hơn; mặc dù tôi quan tâm đến bất kỳ thiết kế nào tồn tại, bao gồm thương mại.

Một thách thức lớn với việc nhân rộng bất cứ thứ gì lên (hoặc xuống), đó là không phải tất cả các thuộc tính hoặc đặc tính đều được chia tỷ lệ tuyến tính.

Hãy xem xét một trường hợp tầm thường: một khối lập phương nhỏ. Nếu bạn tăng gấp đôi kích thước, bạn đã tăng gấp bốn lần diện tích bề mặt và tăng gấp đôi trọng lượng.

Nếu bạn có một thiết kế máy in 3d cỡ máy tính để bàn, và chỉ cần tăng gấp đôi kích thước, nó sẽ nặng gấp 8 lần. Nhưng tất cả các bu lông giữ nó chỉ mạnh gấp 4 lần. Vì vậy, bu lông chịu trọng lượng có hiệu quả dưới hai lần biến dạng (trên một đơn vị diện tích mặt cắt ngang); yếu tố chính xác phụ thuộc vào rất nhiều thứ (định hướng, đòn bẩy, v.v.).

Nếu bạn tăng quy mô lên gấp 10 lần, họ có khả năng sẽ bị căng thẳng dưới 10 lần và có thể sẽ bị ảnh hưởng.

Nhiều, nhiều bộ phận sẽ có vấn đề tương tự: Đai truyền động rộng gấp đôi và dày gấp đôi vẫn sẽ có 1/2 sức mạnh (tương đối) - và độ cứng cho động cơ vượt qua.

Các động cơ bước phải di chuyển gấp 8 lần trọng lượng và bạn sẽ muốn chúng di chuyển xa, nhanh hơn rất nhiều. Nhưng các bước bị mất mô-men xoắn khi bạn quay chúng nhanh hơn.

Máy in chính của tôi có khá nhiều MendelMax 2, nhưng trục Y lớn hơn khoảng 6 lần (X và Z là bình thường). Trên MM2, toàn bộ nền tảng xây dựng di chuyển dọc theo Y - trên máy in của tôi, nó nặng hơn nhiều so với MM2 kích thước thông thường - nó gấp 6 lần khối lượng chỉ vì kích thước, bên cạnh đó nó phải cứng hơn nhiều để tránh bị chùng xuống. khoảng cách. Tôi đã đi đến một động cơ lớn hơn, nhưng nó vẫn có thể di chuyển trục. Cuối cùng tôi đã khiến nó di chuyển với tốc độ khá bình thường, nhưng để in các vật thể dài thì nó thực sự phải nhanh hơn gấp 6 lần.

Điều đó sẽ đòi hỏi một động cơ tuyệt vời - và thiết bị điện tử thực sự lớn để lái nó.

Một thách thức khác là vật liệu in - sợi PLA đường kính 20 mm sẽ thực sự ấn tượng, nhưng hơi khó tìm, và một ống chỉ sẽ khó nâng. Sức mạnh cần thiết để làm tan chảy nó đủ nhanh cũng sẽ rất ấn tượng. Máy in cầu và nhà tôi đã thấy trong các báo cáo, sử dụng bê tông được bơm qua một vòi rộng khoảng 100mm (Tôi không biết vòi phun được làm từ gì, để chống lại sự mài mòn). Xem Xem máy in 3D khổng lồ này xây dựng một ngôi nhà cho một số hình ảnh và video thú vị.

Mở rộng quy mô là một dự án hấp dẫn - nhưng nó khó hơn vẻ ngoài của nó.

Nếu tôi hiểu chính xác câu hỏi của bạn, có vẻ như bạn đang tìm kiếm một nơi nào đó trong vương quốc RepRap . Cộng đồng RepRap chịu trách nhiệm chính cho sự bùng nổ của in 3D tiêu dùng trong 10 năm qua và đó rất có thể là vì đó là nguồn mở . Thiết kế RepRap chủ yếu là động (và hầu hết các phần có thể được in 3D), vì vậy về mặt lý thuyết bạn có thể xây dựng khung lớn hơn cho máy của mình và sử dụng công cụ cắt cho phép bạn đặt âm lượng bản dựng. Tôi tin rằng Dil3r cho phép bạn tùy chỉnh không gian xây dựng, mặc dù vậy tôi không chắc chắn.

Theo như tôi biết, ngay bây giờ, tất cả các "máy in 3D" có thể in nhà, cầu, v.v. đều là mô hình thử nghiệm (và đôi khi, vey dự án nghệ thuật phức tạp) - chúng chỉ không tồn tại trừ khi được tạo ra một lần như một bằng chứng về khái niệm cho thấy điều này có thể được thực hiện.

Có thể một số dự án đã công bố kế hoạch và mã của họ nhưng chúng không được thiết kế để sản xuất hàng loạt hoặc sử dụng chung, ngay cả khi bạn quản lý để xây dựng một bản sao khác của một trong số chúng, nó có thể sẽ có thể in giống như dự án được in ban đầu.

Bạn đặc biệt hỏi về tốc độ, vật liệu và diện tích xây dựng:

Tốc độ: tốc độ thực sự phụ thuộc vào kích thước vòi phun của máy in, máy in để bàn thông thường có vòi phun 0,4mm, nếu bạn thay thế nó bằng vòi 1mm, máy in sẽ nhanh gấp khoảng hai lần (diện tích vòi phun 1,25 so với diện tích vòi phun 3.14, giả sử bạn có một hotend được thiết kế cho các vòi lớn hơn có thể làm chảy nhựa đủ nhanh).

Bây giờ, "máy in gia đình" không sử dụng hotend máy tính để bàn tiêu chuẩn (xem tài liệu bên dưới) và các tòa nhà không có chi tiết tốt để bạn có thể làm cho đầu lớn hơn nhiều.

Tuy nhiên, theo tôi biết các nguyên mẫu ban đầu vẫn chậm hơn nhiều so với các phương pháp xây dựng thông thường.

Chất liệu: nhà thường không được làm bằng nhựa, máy in mà tôi biết có thiết bị hàn thay vì thép nóng và thép đùn

Có thể có các phương pháp khác nhưng tôi cá là tất cả chúng đều sử dụng vật liệu xây dựng điển hình như thép và không phải nhựa nhiệt dẻo.

Kích thước: và cuối cùng nhưng không kém phần quan trọng, rõ ràng là không thực tế khi xây dựng một máy in với nền tảng kích thước nhà, máy in nhà thực sự là những robot tương đối nhỏ di chuyển qua dự án xây dựng, để lại vật liệu phía sau chúng và trèo qua lớp trước để in phần tiếp theo