Druk 3D z metalu w warunkach domowych…?

9

W zeszłym roku opisywałem w serwisie Materiały do Druku 3D metodę opracowaną przez pewnego Holendra – Paula Steenbrinka, który tworzył odlewy ze złota w warunkach domowych metodą… traconego PLA. Steenbrink drukował modele z PLA na zwykłym, drewnianym Ultimakerze, a następnie osadzał je materiale ceramicznym, który był podgrzewany do temperatury ponad 1500°C. Wydruk wyparowywał pozostawiając gotową do wypełnienia materiałem formę, którą zalewał roztopionym złotem. Niestety ta metoda ma kilka wad, z koniecznością podgrzewania rzeczy do olbrzymich temperatur na czele, co czyni ją „domową” jedynie w teorii. Kolejną osobą, która postanowiła zmierzyć się z drukiem 3D z metalu w warunkach domowych jest Cosmo Wenman, który do swoich eksperymentów wykorzystał ABS, aceton i specyficzne stopy metali o niskich temperaturach topienia.

Na wypadek gdyby ktoś nie wiedział – druk 3D z metalu ma dwa oblicza. Pierwsze, polegające na tworzeniu obiektów ze sproszkowanego metalu za pomocą spiekania go wiązką lasera wewnątrz specjalistycznej drukarki 3D (technologia DMLS) i drugie, gdzie za pomocą drukarki 3D wykonuje się wzorzec, na podstawie którego jest wykonywana forma do odlewów. DMLS jest wykorzystywane przede wszystkim w branży przemysłowej, podczas gdy formy do odlewów są stosowane wszędzie tam, gdzie w grę wchodzą metale szlachetne (złoto, srebro). Podobnie jak Paul Steenbrink, Cosmo Wenman skupił się na drugiej metodzie.

Większość metali topi się w bardzo wysokich temperaturach (ołów 328°C, aluminium 660°C, srebro 961°C, miedź 1084°C, żelazo 1538°C) jednakże pewne stopy topią się w temperaturze niższej niż ABS. Takim metalem jest np. stop bizmutu, który topi się w 70°C. Wenman postanowił rozpocząć eksperymenty z wykorzystaniem tego materiału. Ostatecznie opracował następującą metodę:

  • stworzenie modelu 3D
  • stworzenie negatywu modelu i wykonanie projektu formy
  • wydrukowanie formy z ABS
  • roztopienie stopu bizmutu i wlanie go do formy
  • po jego zastygnięciu, włożenie formy z modelem do pojemnika z acetonem
  • po tym jak aceton rozpuści formę, oczyszczenie modelu z resztek ABS.

Rezultaty osiągnięte przez Wenmana są dość przyzwoite, choć daleko im do profesjonalnie wykonanych odpowiedników. Problemem jest jednak nie jakość otrzymanych wydruków, lecz metoda sama w sobie. Przede wszystkim w dalszym ciągu nie jest to proces nadający się do przeprowadzenia w domu. O ile w przypadku Steenbrinka problemem były temperatury, tak tutaj są nimi niebezpieczne i toksyczne związki chemiczne. Stop bizmut, z którego korzystał Wenman zawiera ołów i wysoce toksyczny kadm, które emitują niebezpieczne dla zdrowia opary w trakcie topienia. Kolejną kwestią jest wykorzystywanie acetonu do rozpuszczania formy z ABS, który jest materiałem łatwopalnym a jego opary również niekorzystnie wpływają na zdrowie.

Koniec końców wydaje się, że na chwilę obecną najbezpieczniejszym rozwiązaniem jeśli chodzi o druk 3D przedmiotów z metalu w warunkach domowych w dalszym ciągu jest… zlecenie tego Shapeways, Materialise lub Sculpteo.

Źródło: www.fabbaloo.com
Grafika: [1]

Udostępnij.

O autorze

Paweł Ślusarczyk

Prezes zarządu CD3D Sp. z o.o. oraz Business Development Manager. Posiada ponad 12-letnie doświadczenie w biznesie, zdobyte w branży IT, reklamowej i poligraficznej. Od stycznia 2013 roku związany z drukiem 3D.

  • Wojciech Jabłoński

    „Bizmut, z którego korzystał Wenman zawiera ołów i wysoce toksyczny kadm” – bizmut jest pierwiastkiem i chyba chodziło o stop wooda, który zawiera wszystkie wymienione wcześniej składniki.

    • Poprawione. Choć wcześniej pisałem o stopie bizmutu, to sformułowanie faktycznie mogło być mylące.

  • Meeeerrrrtttt

    – e jestem na nie ;]
    ..
    ps. metodą SLS można też drukować bezpośrednio formy takie „piaskowe” (nie wiem jak fachowo nazywa się taki materiał) w które wlewa się roztopione metale czy stopy. A potem się wytrząsa i kruszy taką formę.

    • Paweł Kalinowski

      Fachowo nazywają się formy piaskowe, choć piasek nie jest jedynym składnikiem.

  • Guest

    W czerwcu realizowaliśmy projekt wzornictwa przemysłowego na niskotopliwym stopie Rosego. Temperatura topnienia ~94*C i nie zawiera kadmu, więc trochę bezpieczniej. Jednak odlew jest kruchy a efekt jak na zdjęciu.

    Z niecierpliwością czekam na drukarki 3D fabrycznie drukujące z nylonu – tworzenie form będzie znacznie uproszczone 😉

    • To pisałem ja. 😉

    • FlameRunner

      Przecież z nylonu można drukować nawet na prusach i2 (druciakach) i nawet dobrze to wychodzi. Co lepszego będzie w drukarce „fabrycznie” pracującej z nylonem?

      • Dla mnie to pytanie retoryczne. 😉

        Lepsza będzie jakość. Przy profesjonalnym druku 3D „nawet dobrze” to wciąż za mało. Tym bardziej, jeżeli robisz formę do odlewów z cennego stopu.

        • FlameRunner

          No tak, jakość będzie lepsza. Zaświtało mi po prostu w głowie, że z „fabrycznej” pracy z nylonem mogą wynikać jakieś inne korzyści – stąd pytanie.