Jaunumi

Šo pētījumu finansēja Inženierzinātņu un fizikālo zinātņu pētniecības padome (EP/N024818/1). Autori paziņo, ka viņiem nav zināmu konkurējošu finanšu interešu vai personisku attiecību, kas ietekmētu vai varētu tikt uzskatīts par ietekmējošu šajā rakstā aprakstīto darbu.
Lai gan pandēmija mums ir ierobežojusi daudzas aktivitātes, kas mums patīk, ģimenes vaļasprieki, piemēram, DIY, cepšana un rokdarbi, ir kļuvuši populārāki. Tagad ir iespēja apvienot visas šīs prasmes, lai radītu kaut ko pilnīgi jaunu. Tomēr jums būs nepieciešams 3D printeris.
3D printeri var ātri izdrukāt jebkuras formas plastmasas priekšmetus. Bet ir daudzas lietas, ko viņi nevar izdarīt. Līdz šim jūs nevarējāt 3D drukāt makaronus sava bērna iecienītākā multfilmas varoņa formā vai pagatavot picu futbola komandas logotipa formā. Mūsu jaunais pētījums, kas publicēts izdevumā Data in Brief, parāda vienkāršu veidu, kā pārveidot 3D printerus, lai izveidotu objektus no pārtikas vai māla.
Dažu pēdējo gadu laikā 3D drukāšana ir izkļuvusi ārpus zinātniskās fantastikas, pētniecības laboratoriju un tehnoloģiju uzņēmumu sfēras un nonākusi entuziastu rīcībā. Tas ir tāpēc, ka printeri ir kļuvuši lētāki un vieglāk lietojami. Vairāki konkurējoši zīmoli tiešsaistē pārdod 3D printeru komplektus par mazāk nekā 300 £ un plastmasas kvēldiegu par mazāk nekā 20 £ kilogramā.
Lai gan 3D printeri izklausās kā neticami sarežģītas futūristiskas iekārtas, patiesībā ir diezgan viegli saprast, kā tie darbojas. Programmatūra, ko izmanto 3D printera vadīšanai, uzņem 3D attēlu un sagriež to daudzos 2D attēlos (plakanos). Printeris “zīmē” šos plakanos attēlus vienu virs otra, izmantojot kausētu plastmasu kā tinti, kā norādījusi programmatūra. Šī graudaugu kaudze kļūst par vienu.
Lai to izdarītu, printera elektromotors izspiež kvēldiegu caur sprauslu, kas uzsilst līdz virs 200°C, izkausējot kvēldiegu un izstumjot to no sprauslas. Šī drukas galviņa sastāv no sprauslām un motoriem, un tā var kustēties visos trīs virzienos (garumā, platumā un augstumā), jo tā ir uzstādīta uz atsevišķa motora, skriemeļa, siksnas un skrūves katram virzienam. 3D printeris ir nekas cits kā drukas galviņa, kustības mehānisms un shēmas plate, kas kontrolē abus un sazinās ar datoru.
Iedomājieties, ka uzdāvināt saviem draugiem greznu kūku vai ar māla apdruku apdrukātu kafijas krūzi. Lai to izdarītu, jums būs nepieciešams 3D printeris, kas izmanto pastu, želeju vai pastas materiālu, nevis plastmasas pavedienu. Gēls vai pasta var būt māls vai ēdami priekšmeti, kurus vēlaties veidot, piemēram, želejas, mīklas, mīkstie sieri un ievārījumi.
Šādam printerim var būt tukša “kasetne”, ko piepildīt ar papīru, un drukas galviņa, kas “drukā” no šīs kasetnes. Šie printeri pastāv jau daudzus gadus. Tomēr tie parasti pārsniedz 1000 £. Bet kam tie ir vajadzīgi, ja tos var pagatavot mājās un izbaudīt?
Mūsu jaunais pētījums parāda, kā lētus plastmasas 3D printerus var pārveidot, lai drukātu želejas un pastas. Ideja ir aizstāt plastmasu kūstošo drukas galviņu ar “šļirces sūkni” — ierīci, kas satur parastu plastmasas šļirci un vajadzības gadījumā izspiež padevi. Pašas plastmasas šļirces kalpo kā printeru kasetnes. Šļirces sūknis ir tikai plastmasas rāmis, kas notur šļirci vietā. Motoru var izmantot, lai pagrieztu skrūvi, nospiežot uzgriezni uz leju, ko izmanto, lai nospiestu šļirces virzuli un izstumtu materiālu no šļirces adatas.
Bet kā izveidot šļirces sūkni? Šeit tas kļūst interesanti. Pirms printera modificēšanas varat to izdrukāt 3D formātā. Mūsu zinātniskais dokuments ir lasāms bez maksas, un tajā ir visi 3D attēli, kas nepieciešami visu detaļu drukāšanai, un precīzas to montāžas darbības.
Šļirci var piepildīt ar gandrīz jebkuru puscietu un izdrukāt 3D tādā pašā veidā, kā to var izdrukāt uz plastmasas printera. Piemēram, mēs 3D izdrukājām divus dažādus ēdamās košļājamās gumijas veidus, kā parādīts tālāk esošajā attēlā:
Pēc printera modificēšanas varat arī viegli atgriezties pie vecās drukas galviņas, ja atkal vēlaties drukāt ar plastmasu. izklaidējies!