Sześcioosiowa drukarka 3D typu FDM autorstwa dwójki szwajcarskich studentów

FDM – najpopularniejsza technologia druku 3D, ma z jednej strony wiele zalet (jest tania, przystępna i jako jedyna jest w stanie wykorzystać jako materiał budulcowy te same tworzywa sztuczne co metoda wtrysku), lecz z drugiej jedną dość istotną wadę – jest w gruncie rzeczy skończona… To co zostało opracowane na przestrzeni ostatnich 25 lat przez twórcę tej technologii – Stratasysa, nie ulega zanadto zmianie.

Kolejne firmy – oraz sam Stratasys, starają się maksymalnie ułatwić użytkownikowi pracę z drukarką 3D, wprowadzając takie ulepszenia jak komunikacja bezprzewodowa, możliwość pracy zdalnej, bądź naprawdę błahe w obsłudze oprogramowanie. Jednakże co do zasady funkcjonowania samej technologii, wszystko zostaje po staremu – głowica drukująca nakłada termoplast w osiach XY, a gdy skończy drukować daną warstwę, podnosi podnosi głowicę / opuszcza stół w osi Z.

Są jednak tacy, którzy próbują przełamać ten schemat i do klasycznego układu XYZ dodać kolejne osie. Można to osiągnąć na dwa sposoby:

• zamontowanie głowicy drukującej na ramieniu robota przemysłowego (np. Infinite-Build 3D Demonstrator i Robotic Composite 3D Demonstrator Stratasysa)
• wprowadzenie ruchomego stołu roboczego.

Wbrew pozorom to drugie rozwiązanie nie jest niczym nowym – w zeszłym roku opisywaliśmy np. projekt tego typu autorstwa Mitsubishi Electric Research Labs. Teraz swoją wersję tej metody zaprezentowali Oliver Tolar i Denis Herrmann – dwaj studenci z Uniwersytetu Nauk Stosowanych w Zurychu w Szwajcarii (ZHAW – Zurich University of Applied Sciences).

Ich drukarka 3D została oparta o kinematykę delty (głowica drukująca zawieszona na trzech ramionach, poruszanych w osiach XYZ), dodatkowo wprowadzając poruszany w kolejnych trzech osiach stół. Daje to łącznie sześć osi – i jak twierdzą studenci, możliwość drukowania 3D obiektów o dużych nawisach bez potrzeby generowania supportów. Dzięki podnoszeniu lub opuszczaniu stołu o zadany kąt, poprawiono także jakość drukowanych krawędzi modelu o pochyłych ścianach, gdyż są one nakładane zawsze na powierzchni wcześniejszej warstwy, a nie na jej krawędziach.

Niestety rozwiązaniu Tolara i Herrmanna wciąż wiele brakuje do doskonałości… Największym wyzwaniem okazało się jak zwykle w tego typu przypadkach oprogramowanie sterujące. Drukarka 3D nie jest w stanie równocześnie poruszać głowicy drukującej i stołu roboczego. Oznacza to, że ruch jest przerywany – urządzenie drukuje fragment wydruku pod zadanym kątem stołu, następnie przerywa pracę i czeka aż stół pochyli się o kolejny kąt.

Gdyby udało się połączyć ruch głowicy z ruchem stołu, efekt byłby bez porównania lepszy, a z pewnością bardziej praktyczny. Tak – jest to z pewnością bardzo ciekawy i inspirujący projekt, jednakże wciąż nie rozwiązuje kluczowych problemów w technologii FDM, jakim jest konieczność generowania struktur podporowych.

Źródło: www.3ders.org