Вы здесь

3D принтер для трехмерной печати из графита

vitvs 67

По заказу завода конструкционных материалов «ТехноКарб» (г. Челябинск) мы разработали установку для трехмерной печати изделий из графита. Принтер работает по технологии FDM (моделирование методом послойного наплавления) и не имеет аналогов на российском рынке.

С помощью лазерного излучения установка спекает слои углеродной смеси до затвердевания, в ходе которого происходит плавление связующего вещества, полимеризация входящих в сплав органических веществ и другие физико-химические процессы. В итоге на свет достаточно быстро появляется изделие высочайшего уровня прочности.

- Интерес к данной технологии обусловлен её универсальностью. Она позволяет производить самые разные изделия из различных углеродных смесей под практически любые цели. Например, хоккейную шайбу, способную выдержать тысячи ударов клюшкой, принтер напечатает за 4-8 часов (в зависимости от качества исходного материала) - рассказывает ведущий конструктор проекта Виталий Васильев.

Строительным материалом в принтере, который получил название «КарбоПринт», является специальная  углеродная смесь  из кокса или графита с добавлением связующих веществ. Как любой 3D принтер, КарбоПринт печатает изделие послойно. Каждый готовый слой обжигается лазером, обеспечивающим изделию ожидаемую прочность. Лазерный луч позиционируется внутри установки системой зеркал с электроприводом.  Он позволяет быстро нагреть небольшую область до нужной температуры, благодаря чему происходят необходимые технологические процессы.

Для исключения взаимодействия  горячего слоя с кислородом, а также для сбивания частиц пыли на нагретый слой, в корпус и на зеркала принтера подается защитный газ.

Температура слоя во время и после обжига отслеживается с помощью тепловизионной камеры, позволяющей получать точные данные о температуре всего изделия и изменять параметры лазера в процессе работы. Разработанный инженерами «Карфидов Лаб» герметичный корпус дает возможность создать безокислительную среду внутри принтера, уменьшить затраты инертного газа, а также защитить персонал от веществ, выделяющихся в ходе работы. Всё это делает технологию более экологичной, чем другие способы производства аналогичных изделий.

Изделия, изготовленные по данной технологии, имеют высокие физико-механические показатели (плотность до 1,73 г/см3, предел прочности при сжатии до 127 МПа, теплопроводность до 87 Вт/(м*К), удельное электросопротивление не более 14,3 мкОм*м; зольность не более 0,01%) и не уступают большинству изделий из графита, получаемых промышленным способом.

Температура слоя во время и после обжига отслеживается с помощью тепловизионной камеры, позволяющей получать точные данные о температуре всего изделия и изменять параметры лазера в процессе работы. Разработанный инженерами «Карфидов Лаб» герметичный корпус дает возможность создать безокислительную среду внутри принтера, уменьшить затраты инертного газа, а также защитить персонал от веществ, выделяющихся в ходе работы. Всё это делает технологию более экологичной, чем другие способы производства аналогичных изделий.

Изделия, изготовленные по данной технологии, имеют высокие физико-механические показатели (плотность до 1,73 г/см3, предел прочности при сжатии до 127 МПа, теплопроводность до 87 Вт/(м*К), удельное электросопротивление не более 14,3 мкОм*м; зольность не более 0,01%) и не уступают большинству изделий из графита, получаемых промышленным способом.