3D打印机的两个特性可能会给用户带来问题,即零件的表面光洁度和后续的后期处理通常需要完成零件。
Rize的开发人员发明了3D打印机来解决这些问题。Rize One 3D打印机小到可以放在桌面上,但尺寸为12 × 8 × 6英寸。(300 x 200 x 150毫米)。根据弗兰克·马兰格尔的说法,他是里泽省公司。,这种打印机是一个合适的替代注射成型应用,包括医疗,备件,和工业工具。这款打印机打印的层数为250微米,光洁度堪比注塑成型。一个限制是如果需要非常精细的细节;那么注射成型可能是更好的选择。
该打印机能够通过使用材料沉积的两种技术,挤压和喷射,提供类似的注射成型完成。这两种技术可以沉积三种不同的材料。挤压头沉积工程热塑性塑料,称为Rizium 1,在构建板上。然后,一种名为“释放一号”(Release One)的排斥性墨水,会沉积在上面。这种释放材料可以很容易地从构建板上移除一部分。
接下来,再沉积几层热塑性塑料。根据不同的部件,用户将能够在热塑性塑料层之间喷射六种不同的特殊墨水中的任何一种,以创建颜色或文字的图案。在下一代Rize One中,用户将能够喷射CMYK颜色。最后的材料是喷在整个建设的结果在一个接近注塑型光滑表面完成。
这整个过程被称为增强聚合物沉积(APD),由材料科学家Eugene Giller开发,他是Rize的联合创始人和CTO。结合沉积方法,用户可以通过体素控制近体素。另外,它消除了很多后期处理。由于约80%的3D打印市场涉及塑料材料的使用,任何减少或消除后处理时间和成本的做法都是有益的。
这种工程热塑性材料是医用级的,具有约70兆帕斯卡的高Z强度。据该公司称,在APD过程中,材料在Z方向的强度损失不到10%,这使得材料的强度接近各向同性。
Rizium One的力学性能包括不透水,不吸水,膨胀率小于1%。这种材料可以用于形式、贴合和功能。
所有这些材料的特点和3D打印机本身结合起来,提供了几乎不需要后期处理的部件。根据T.A.格林协会的托德·格林最近写的一篇论文。,“3D Printing: The Impact of Post Processing,” post processing is a factor inhibiting the widespread use of 3D printing.
后置处理可包括支架拆除,砂光,填充,底漆和油漆,加工和电镀。这些过程通常会提高3D打印构建的美感,并可以提高部件的功能。但如果没有合理计算,它也会增加总打印构建数小时或数天,以及最终3D打印部分的成本。
除了后期处理所需的设备,格林估计每台3D打印机的后期处理直接人工成本约为每年2.5万至5万美元。
最近的几份报告指出,许多3D打印塑料需要特殊安装,因为它们会释放有毒烟雾。Marangell指出:“烟雾和需要靠近后处理操作是目前3D打印机被锁定在实验室的一些因素。”Rize希望将3D打印机从实验室中解放出来,为工程师们提供一种专业的桌面工具,并且对后期处理的需求最小。
莱斯利Langnau
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