3D打印機(jī),在水中也能打???是的,你沒(méi)有聽(tīng)錯(cuò)。
最近,YouTube的CPSdrone頻道發(fā)布了一條名為《Putting my 3D printer underwater》的視頻,播放量已超過(guò)20萬(wàn),吸引了眾多粉絲的熱烈討論。一開(kāi)始看到這個(gè)標(biāo)題,我也一度懷疑這是不是”標(biāo)題黨“,打印注定是以失敗告終。但是,當(dāng)把整個(gè)視頻看完后才發(fā)現(xiàn),他們居然真的成功了,水下3D打印是可行的。
那么,這到底是如何實(shí)現(xiàn)的?難道不會(huì)發(fā)生有短路、生銹和無(wú)法成型等問(wèn)題嗎?事實(shí)上,為了確保這臺(tái)機(jī)器能夠正常且安全地在水下運(yùn)行,他們進(jìn)行了大量的改裝。注:為了實(shí)驗(yàn)安全,水缸中用的是去離子水,導(dǎo)電能力很弱。
- 步進(jìn)電機(jī):用防水環(huán)氧樹(shù)脂覆蓋所有觸點(diǎn)
- 限位開(kāi)關(guān):替換為防水同等物
- 工作熱床:用環(huán)氧樹(shù)脂覆蓋連接點(diǎn)
- 運(yùn)動(dòng)軸承:更換為塑料軸承
- 顯示屏:放置在水箱外
- 框架部分:用塑料代替金屬
- 電源:置于防水盒內(nèi),放置在水箱外
- 擠出機(jī):移除冷卻風(fēng)扇
- 熱端:密封在硅膠中,周?chē)幸粋€(gè)特殊的“容器”
- 料架:安裝在打印機(jī)上方,以避免過(guò)早打濕耗材
- 電路板:密封在帶有環(huán)氧樹(shù)脂的盒子中
一起準(zhǔn)備就緒后,UP主開(kāi)始測(cè)試。
第一次打印的還是經(jīng)典的小船Benchy,令人驚喜的是,層與層之間竟然能夠很好地粘合。然而,并非一切都順利,中途由于電源線被拉扯松動(dòng)導(dǎo)致打印失敗,多次嘗試后發(fā)現(xiàn)層之間無(wú)法繼續(xù)粘合。最終,他們只能將機(jī)器從水中取出查找原因,結(jié)果發(fā)現(xiàn)熱端填充的硅膠無(wú)法長(zhǎng)時(shí)間耐高溫,出現(xiàn)破洞進(jìn)水。
清理干凈后,重新填充了耐高溫的硅膠,繼續(xù)打印。這次成功打印小船,同時(shí)還打印了懸垂測(cè)試模型,并進(jìn)行了23cm的橋接測(cè)試。
最終打印的模型表面效果看起來(lái)還不錯(cuò),但通過(guò)對(duì)比發(fā)現(xiàn)層間附著力較差,小船并沒(méi)有那么結(jié)實(shí)。這是因?yàn)樗芸炖鋮s了這些層,并且下一層將沉積在冷的先前層上。此外,懸垂和橋接測(cè)試效果會(huì)更好一些,這主要是因?yàn)槟P驮谒杏幸欢ǖ母×?,減少了擠出的料往下塌陷。此時(shí),熱端的硅膠填充物也被換成了透明的環(huán)氧樹(shù)脂,效果更好。
最終,他們將這臺(tái)機(jī)器完全密封,帶到了游泳池進(jìn)行進(jìn)一步的測(cè)試,不過(guò)由于一些原因,似乎以短暫的失敗告終。在結(jié)束一周的持續(xù)測(cè)試后,他們發(fā)現(xiàn)擠出機(jī)的咬合齒輪已經(jīng)生銹,無(wú)法正常送絲。另外一個(gè)是熱端的填充物由于無(wú)法長(zhǎng)時(shí)間耐熱導(dǎo)致進(jìn)水,直接影響加熱。
經(jīng)過(guò)一系列的測(cè)試和總結(jié),他們得出的結(jié)論是3D打印機(jī)可以正常在水中進(jìn)行打印,再做進(jìn)一步的改進(jìn),效果會(huì)更好。其中包括使用更好的熱端防水填充材料,如耐高溫的環(huán)氧樹(shù)脂;讓擠出電機(jī)完全防水,同時(shí)為了提高層與層之間的粘合,考慮將水加熱到低于耗材的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度,如果是PLA材料,那就是低于50℃。
總的來(lái)說(shuō),這是一個(gè)令人印象深刻的實(shí)驗(yàn),我相信以前沒(méi)有人這樣嘗試過(guò)。它讓我們知道在水下進(jìn)行3D打印機(jī)是完全可能的。
那么問(wèn)題來(lái)了,會(huì)有制造商真的去開(kāi)發(fā)水下3D打印機(jī)嗎?
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