近日,3D打印巨頭Stratasys推出了兩款號稱是下一代工業級3D打印解決方案設備,一個是可在短時間內制作大尺寸立體模型的Infinite Build 3D Demonstrator(簡稱IB3D Demonstrator),另一款是使用多關節機器人從任意方向添加打印原料的Robotic Composite 3D Demonstrator(簡稱BC3D Demonstrator)。據悉,這兩款機器都將在9月舉辦的2016芝加哥國際制造技術展(IMTS 2016)上進行展示。
IB3D Demonstrator
事實上,航空航天一直在使用3D打印技術,例如波音公司宣稱其飛機中有3萬個非飛行關鍵部件是3D打印的。因此3D打印對于他們來說并非新鮮事物。
然而,當下3D打印技術設計效率雖然大大提高,但仍然受制于制造質量可重復性以及最重要的是打印尺寸方面的限制。航空航天企業想要打印大型飛機部件,而即便今天最大的3D打印機也無法做到。
故Stratasys公司研制IB3D主要針對航空航天、汽車、醫療行業等應用,尤其是航空航天。
IB3D Demonstrator非常奇特,其亮點包括:Z軸垂直排列,其打印在側面進行;構建室受到精確熱控制以確保完美打印。通過標準的“Z軸”運動添加打印層,層厚達1英寸(25.4 毫米),當1英寸的打印層完成之后,整個構建平臺向外移1英寸,然后開始下一層的打印。隨著打印的進行,3D打印對象被慢慢地推向機器的后方;當打印件退出機器背部(是的,它是開放的)時,熱量被一系列用簾子遮蓋的空間所控制,以確保適當的散熱效果。當打印件伸出機器外部足夠長時,一開始的構建板會被去除,而且打印可繼續進行。此外,必須為伸出來的3D打印件提供支撐,可用桌子、緩慢的輸送帶或懸掛式的電纜來支撐。
使用這種方式,IB3D可以3D打印極長的物對象,而且也相當寬,它的生成“區域”大約是1平方米,而其打印出來的最大的樣品可長達4米,可一次3D打印完成,不需要組裝。
眾所周知,大型3D打印對象的最大麻煩是它們耗費的時間超長,而IB3D的打印輸出速度提升了10倍,未來其最終打印速度可能會提升50倍的打印速度。
塑料顆粒做打印原料
IB3D Demonstrator的另一個特點是用塑料顆粒而不是線材作為3D打印原料。所用的微型顆粒是0.5毫米直徑的均勻球體,它們足夠精細,而且流動性夠好,而且顆粒足夠大以避免散入空氣中危害人員健康。
而這些顆粒并不是常見的塑料邊角料,是經過專門制造而成,具有嚴格的質量規格要求。而且Stratasys認為使用塑料顆粒可以實現一些非常有趣的材料組合,因為不同材質的塑料顆粒很容易混合;另外也便于提高打印速度。
據悉,在IB3D上幾乎所有的東西都是全新的,Stratasys花了幾年秘密開發這種側面打印的概念。據傳,當時Stratasys的研究團隊將一臺大型Fortus 400mc Production 3D打印機側翻在地上,然后看看它是否會側面打印,結果發現它真的能行!隨后該研究團隊對打印出的部件進行了各種測試,以確保它們擁有與普通打印類似的機械性能。最終證明:重力并不是3D打印所必須的。