Stampante 3D scalabile

Esiste una stampante 3D scalabile definitiva?

Ho visto esempi di aziende cinesi che stampano intere case e sono curioso di sapere che stampanti / filamenti che sono destinati (o almeno in grado) possono essere ingranditi per (molto) grandi lavori di stampa.

Poiché la maggior parte delle stampanti per hobby può richiedere centinaia di ore per qualcosa che può ancora essere tenuto nelle nostre mani, quindi sono curioso di sapere se ci sono progetti per stampanti che hanno lo scopo di estrudere il materiale in modo efficiente con un'area di stampa facilmente scalabile.

È preferibile open source / gratuito; anche se sono interessato a qualsiasi progetto esistente, commerciale incluso.

Una grande sfida con il ridimensionamento di qualcosa in alto (o in basso) è che non tutte le proprietà o caratteristiche si ridimensionano in modo lineare.

Considera un caso banale: un piccolo cubo. Se si raddoppia la dimensione, si quadruplica la superficie e si raddoppia il peso.

Se prendi una stampante 3D di dimensioni desktop e ne raddoppi solo le dimensioni, peserà 8 volte di più. Ma tutti i bulloni che lo tengono insieme sono solo 4 volte più forti. Quindi i bulloni portanti sono effettivamente sotto il doppio dello sforzo (per unità di area della sezione trasversale); il fattore esatto dipende da molte cose (orientamento, leva finanziaria, ecc.).

Se aumenti di 10 volte, saranno potenzialmente sotto stress 10 volte maggiore e probabilmente si spezzeranno.

Molte, molte parti avranno problemi simili: cinghie di trasmissione che sono due volte più larghe e due volte più spesse avranno ancora metà della resistenza (relativa) e rigidità per i motori da superare.

I motori passo-passo devono muoversi 8 volte il peso e vorrai che si muovano molto, molto più velocemente. Ma gli stepper perdono coppia quando li giri più velocemente.

La mia stampante principale è praticamente una MendelMax 2, ma l'asse Y è circa 6 volte più grande (X e Z sono normali). Su MM2 l'intera piattaforma di costruzione si muove lungo Y - sulla mia stampante pesa molto di più rispetto a una MM2 di dimensioni normali - è 6 volte la massa solo a causa delle dimensioni, inoltre deve essere molto più rigida per evitare il cedimento distanza. Sono andato a un motore più grande, ma riusciva a malapena a muovere l'asse. Alla fine sono riuscito a muovermi a una velocità abbastanza normale, ma per stampare oggetti lunghi dovrebbe essere circa 6 volte più veloce.

Ciò richiederebbe un motore straordinario - e un'elettronica davvero grande per guidarlo.

Un'altra sfida è il materiale di stampa: la fibra PLA di 20 mm di diametro sarebbe davvero impressionante, ma un po 'difficile da trovare e una bobina sarebbe difficile da sollevare. Anche il potere necessario per scioglierlo abbastanza velocemente sarebbe impressionante. Stampanti a ponte e per case che ho visto nei rapporti, uso cemento pompato attraverso un ugello largo circa 100 mm (non ho idea di cosa sia fatto l'ugello, per resistere all'abrasione). Guarda Guarda questa gigantesca stampante 3D costruire una casa per alcune immagini e video interessanti.

Il ridimensionamento è un progetto affascinante, ma è più difficile di quanto sembri.

Se capisco correttamente la tua domanda, sembra che tu stia cercando da qualche parte nel regno di RepRap . La comunità RepRap è principalmente responsabile del boom della stampa 3D di consumo negli ultimi 10 anni, ed è molto probabilmente perché è open source . I progetti RepRap sono per lo più dinamici (e la maggior parte delle parti possono essere stampate in 3D), quindi in teoria potresti costruire un telaio più grande per la tua macchina e utilizzare un motore di slicing che ti consenta di impostare il volume di costruzione. Credo che Slic3r ti permetta di personalizzare lo spazio di compilazione, non sono sicuro però.

Per quanto ne so, in questo momento, tutte le "stampanti 3D" che possono stampare case, ponti, ecc. Sono modelli sperimentali (e talvolta, progetti artistici elaborati) - semplicemente non esistono se non come creazioni uniche progettate come prova del concetto che mostra ciò può essere fatto.

Forse alcuni di questi progetti hanno pubblicato i loro piani e codice ma non sono progettati per la produzione di massa o per uso generale, anche se riesci a costruire un'altra copia di uno di essi probabilmente sarà in grado di stampare lo stesso progetto dell'originale stampato.

Hai chiesto in particolare velocità, materiale e area di costruzione:

Velocità: la velocità dipende davvero dalle dimensioni dell'ugello della stampante, la tipica stampante desktop ha un ugello da 0,4 mm, se lo si sostituisce con un ugello da 1 mm la stampante sarà circa due volte più veloce (area degli ugelli 1,25 contro area degli ugelli 3,14, supponendo hai un hotend progettato per ugelli più grandi che possono fondere la plastica abbastanza velocemente).

Ora, la "stampante di casa" non utilizza un hotend desktop standard (vedere il materiale di seguito) e gli edifici non hanno dettagli precisi, quindi è possibile ingrandire la testa.

Tuttavia, per quanto ne so, i primi prototipi sono ancora molto più lenti dei metodi di costruzione convenzionali.

Materiale: le case in genere non sono in plastica, le stampanti che conosco hanno attrezzature per la saldatura invece di un hotend e un acciaio estruso

Probabilmente ci sono altri metodi, ma scommetto che tutti usano materiali da costruzione tipici come l'acciaio e non i materiali termoplastici.

Dimensioni: e, ultimo ma non meno importante, ovviamente non è pratico costruire una stampante come piattaforma di dimensioni domestiche, le stampanti per la casa sono in realtà robot relativamente piccoli che viaggiano attraverso il progetto di costruzione, lasciando materiale dietro di loro e quindi scavalcando il livello precedente per stampare la parte successiva.