Учеными Института космической техники при Сибирском государственном университете имени М.Ф. Решетнева (СибГУ) разработана адаптация технологии FDM-печати для работы с литейным воском. 3D-печать восковок и фотополимерных моделей уже широко используется в ювелирном деле, однако широкое применение во многом сдерживается дороговизной аппаратуры и расходных материалов. Как утверждают красноярские разработчики, модифицированный 3D-принтер, печатающий по технологии послойного наплавления (FDM), способен работать с широким ассортиментом материалов – от тугоплавкого литейного воска до самого обычного парафина, используемого в производстве свечей. Аппарат на основе дельта-робота способен «переваривать» материалы достаточно низкого качества с твердыми вкраплениями диаметром до 0,3 мм. Судя по всему, реальный размер частиц ограничивается диаметром сопла.
Идея использования адаптированных FDM-принтеров для печати воском витает в воздухе уже несколько лет, но до успешной реализации дело пока не доходило из-за сложностей с подачей мягкого, легко разрушающегося материала в хотэнд. Как именно эта проблема была решена, не поясняется, но возможны варианты с предварительным прогревом и поршневой или шнековой подачей.
Добиться высокого качества, необходимого в ювелирном деле, будет практически невозможно, но разработчики ориентируются на промышленное применение – изготовление выжигаемых мастер-моделей для производства литейной оснастки. Фактически же дешевизна нового метода позволит заниматься литьем даже в любительских мастерских. Тем не менее, создатели уверяют, что им удалось добиться более высокого качества поверхностей в сравнении с полимерными моделями, печатаемыми по той же технологии FDM, а изготовление мастер-моделей из воска вместо выжигаемых полимеров позволяет сводить к минимуму эффект усадки.
«Плюс ко всему у модели, изготовленной традиционным способом 3D-печати, ярко выражен «степэффект» (эффект ребристости внешних поверхностей), при получении восковой модели промышленными способами нет возможности получения сложной внутренней геометрии. У восковой модели, изготовленной по-новому, «степэффект» сведен к минимуму, новая технология позволяет практически полностью избавиться от такого дефекта, как ребристость получаемой поверхности, также нет никаких трудностей в получении сложной внутренней геометрии», – поясняет руководитель СКБ «Импульс» Института космической техники Максим Кубриков.
