Binder Jetting придали ускорение
Исследователи из Университета Ондокуз Майис в Турции использовали адаптивную нарезку, чтобы увеличить скорость и повысить эффективность струйной печати связующим BJ. В исследовании, опубликованном в журнале , утверждается, что в ближайшее десятилетие безлучевая технология Binder Jetting будет развиваться быстрее, чем любая другая технология аддитивного производства. При этом авторы исследования признают, что более широкое распространение этой технологии сдерживается из-за её более низкой скорости, чем у традиционных методов производства. Чтобы решить эту проблему, исследователи Хасан Баш, Фатих Япичи и Эрхан Эргюн использовали адаптивную нарезку и самостоятельно разработанный алгоритм с переменным количеством связующего (variable binder amount algorithm, VBAA). Нарезка/расслоёвка — ключевой этап всех процессов аддитивного производства, преобразующий цифровую модель в последовательную управляющую программу/инструкции для 3D-принтера. Этот процесс обычно выполняется с одинаковой толщиной слоя. Адаптивная нарезка же позволяет создавать слои различной толщины в зависимости от геометрии детали, повышая эффективность и оптимизируя качество поверхности. Хотя этот метод уже давно используется в 3D-печати MEX/FFF, возможности его применения для BJ-технологии не были полностью изучены из-за его отсутствия в большинстве слайсеров для струйной печати. Опираясь на результаты своего предыдущего исследования адаптивной нарезки для струйного нанесения связующего, исследователи успешно произвели высококачественные детали с меньшим количеством слоев на 12,31%, чем при стандартной расслоёвке. Для достижения оптимального результата исследователи использовали свой уникальный алгоритм VBAA, который позволил регулировать количество связующего на каждый слой. Слишком большое количество связующего, нанесенное тонким слоем, может увеличить шероховатость поверхности, но в то же время, если связующего будет недостаточно, изготовленная деталь может легко сломаться. Метод Тагучи, статистический процесс, применяемый для определения оптимальных характеристик конструкции, также использовался в VBAA для оптимизации толщины слоя и степени его насыщения связующим. Это обеспечило изготовление в итоге тестовых деталей с идеальными параметрами 3D-печати. В ходе первоначального процесса проектирования было изготовлено 27 образцов с девятью различными наборами параметров. Затем измерили ширину этих необработанных образцов перед спеканием при температуре 1500°C в течение двух часов. После спекания последовали дополнительные испытания на шероховатость поверхности и плотность. Команда также исследовала эффективность доступных методов обработки изображений для измерения шероховатости поверхности. По результатам этого первоначального тестирования определили оптимальные параметры 3D-печати, включающие толщину слоя в пределах 180–250 мкм и насыщенность 50%. Затем для 3D-печати образца с таким диапазоном толщин слоев использовали адаптивную нарезку. Полученный образец сравнивали с двумя тестовыми образцами с «тонкими» (180 мкм) и «толстыми» (250 мкм) слоями. В конечном итоге исследователи обнаружили, что значения шероховатости поверхности адаптивного нарезанного образца были аналогичны значению «тонкого» слоя и превосходили значения модели «толстого» слоя. При том, что адаптивная нарезанная деталь обладала таким же качеством поверхности, она была напечатана на 3D-принтере с меньшим количеством слоев на 12,31%, чем «тонкослойный» образец, что повысило эффективность и сократило время процесса 3D-печати. Разработки в области Binder Jetting ведутся во многих странах. В этом плане исследование команды Университета Ондокуз Майис – одна из последних на данный момент попыток улучшить струйную 3D-печать со связующим. Ранее команда разработала новый метод струйного нанесения связующего для изготовления облегченных металлокерамических деталей повышенной прочности. Этот процесс, лицензированный производителем 3D-принтеров , позволяет производить детали из карбида бора с пропиткой алюминием. Отлично, что одна из лучших аддитивных технологий сегодня набирает обороты не только в плане топовой производительности, но также и благодаря различным программным улучшениям. .
