Drucken mehrerer Materialien mit unterschiedlichen Eigenschaften auf demselben Gerät

Ich habe im Internet gesucht und verschiedene 3D-Drucker mit unterschiedlichen Vorteilen und Materialien gefunden, die sie drucken können - einige sogar mehrfarbig.

Ich kann jedoch anscheinend keinen Drucker finden, der mehrere Materialien mit unterschiedlichen Eigenschaften drucken kann. Zum Beispiel gleichzeitig PLA und Metall drucken. Gibt es derzeit einen solchen Drucker, der verfügbar ist oder sich in der Entwicklung befindet?

Ja und nein.

Zum Beispiel gleichzeitiges Drucken von Kunststoff und Metall. Ist ein solcher Drucker verfügbar oder in Entwicklung?

Praktisch nein. Der Metalldruck erfordert erheblich höhere Temperaturen als Kunststoff, und die beiden Verfahren sind so inkompatibel, dass es derzeit keine guten Lösungen gibt, mit denen ein Drucker beide im selben Druck drucken kann. Unabhängig davon, ob Filamente extrudiert, Laser gesintert oder Harze gehärtet werden, müssen die beteiligten Materialien in der Verarbeitungsumgebung ziemlich ähnlich sein, damit sie problemlos nebeneinander drucken können.

Es gibt viele Drucker, die mehrere Materialien durch Ändern des Druckkopfs drucken sollen. Sie können beispielsweise einen Keramikpastenextruder verwenden und dann den Kopf für den nächsten Druck mit Kunststoff wechseln.

In der Vergangenheit wurden Anstrengungen unternommen, um dieses Problem zu lösen, und es werden derzeit einige Anstrengungen unternommen. Zum Beispiel kann Holzmetall, eine Niedertemperaturlegierung, bei mit Kunststoff verträglichen Temperaturen gegossen werden, so dass es möglich ist, einen Drucker zu erstellen, der Kunststoff druckt und Mulden oder Hohlräume im Kunststoff hinterlässt. Dann würde derselbe Drucker während dieses Drucks geschmolzenes Holzmetall gießen in diese Bereiche, die sich dann zu einer inneren Metallstruktur verfestigen. Diese sind für Schaltkreise und elektrische Zwecke vorgesehen, es bestehen jedoch immer noch erhebliche Probleme, da die Wärmeausdehnungsunterschiede in diesen Materialien zu Spannungen führen und zu einer schlechten Zuverlässigkeit führen.

Während einige dieser Verfahren entwickelt werden, befindet sich dies noch im experimentellen Stadium und es sind erhebliche Probleme zu überwinden, bevor Drucker in einer einzigen Drucksitzung sehr unterschiedliche Materialien drucken können.

Natürlich finden Sie Kunststoffe mit einem so breiten Spektrum an Eigenschaften, dass sie als Druck unterschiedlicher Materialien angesehen werden können. Mit Holzfasern durchdrungene Kunststoffe, Drucken neben leitfähigen Kunststoffen mit Graphit, Drucken neben flexiblen Kunststoffen usw. usw. sind jetzt möglich und können je nach Ihren Anforderungen Ihren Anforderungen entsprechen.

Zum größten Teil können Sie dies mit einem Doppelextrudierdrucker erreichen. Die Doppelextrusion eignet sich jedoch am besten für den Mehrfarbendruck oder das Drucken mit Trägermaterial. Zum Beispiel das Teil mit PLA und das gesamte Trägermaterial mit wasserlöslichem PVA bedrucken.

In der Praxis ist das Drucken von zwei völlig unterschiedlichen Materialien keine solide technische Praxis, da sie möglicherweise nicht gut genug miteinander verbunden sind. Im Fall von reinem Metall und reinem Kunststoff verbinden sich die beiden Materialien nicht gut, da sie sich zu keinem Zeitpunkt im gleichen physikalischen Zustand befinden.

Ihre beste Option wäre jedoch ein Drucker wie der MarkForged, der einen Verbundansatz verwendet, indem er ein übliches Bindemittel (ABS, PLA, Nylon usw.) und ein starkes Material wie Kohlefaser, Glasfaser oder Kevlar kombiniert.