Моделирование процесса переноса краски при печати струйными принтерами и плоттерами

Азаренков В. И.2012 / Восточно-Европейский журнал передовых технологий

ПРИ ПЕЧАТИ СТРУЙНЫМИ ПРИНТЕРАМИ И ПЛОТТЕРАМИ В.И. Азаренков Старший преподаватель Кафедра системного анализа и управления Национальный технический университет «Харьковский политехнический институт» ул. Фрунзе, 21, г. Харьков, Украина, 61002 Контактный тел.: 050-524-84-84 E-mail: azarnikov@ukr.net 1. Введение Печатное изображение (текст, рис.), формируемое струйными принтерами и плоттерами, образуется

образуется в результате переноса краски из картриджа через сопло печатающей головки и воздушную прослойку на бумагу. На рис. 1 - 4 приведены различные конструкции печатающих головок принтеров и плотте- 2н|............................................................................................................................................................................................ © В. ров

Малышева В.Л. 1, Красимирова С.С. 2 © 1, 2Магистрант, кафедра строительный инжиниринг и материаловедение, Пермский национальный исследовательский политехнический университет ВОЗМОЖНОСТИ 3D ПРИНТЕРА В СТРОИТЕЛЬСТВЕ Аннотация В статье рассматривается новая технология строительства зданий и сооружений, позволяющая более широко выразить в архитектурном дизайне сложные формы, сократить скорость возведения построек, улучшить их качество, роботизировать технологические процессы, сохранить экологию и уменьшить затраты материала. Ключевые слова: 3D- принтер, 3D-модель, многослойная печать, контурное строительство, автоматизация ручного труда, сложные формы. Keywords: The 3D - the printer, a 3D model, the multilayered press, planimetric construction, automation of the manual skills, difficult forms. 3D-принтер - устройство, использующее использовать метод послойного создания физического объекта по цифровой 3D-модели. Технология не новая, однако сравнительно недавно она начала развиваться и стала одним из популярных инструментов дизайнеров, получивших возможность «пощупать» только что нарисованную 3D-модель. 3D-печать может осуществляться разными способами и с использованием различных материалов, но в основе любого из них лежит принцип послойного создания (выращивания) твёрдого объекта. Применяются две технологии формирования слоёв: · Лазерная 1. Лазерная стереолитография 2. Лазерное сплавление. 3. Ламинирование. · Струйная 1. Застывание материала при охлаждении (лазерное спекание). 2. Полимеризацияфотополимерного пластика под действием ультрафиолетовой лампы. 3. Склеивание или спекание порошкообразного материала. 4. Густые керамические смеси. 5. Биопринтеры. Не так давно основным материалом для печати был пластик, однако, уже сейчас стал использоваться металл, бетон и другие материалы. В следствии чего применение 3D принтера стало возможным в строительстве [1]. За короткий промежуток времени, прошедший с момента появления первых 3D- принтеров, люди научились печатать посуду, одежду, игрушки, расходные материалы для принтеров и сами принтеры, машины, и даже человеческие органы и ткани. Следующим шагом на пути развития технологии 3D-печати стала печать строительных конструкций и жилых домов. Группа учёных под руководством доктора Сунгву Лима (SungwooLim) из британского Университета Лафборо (LoughboroughUniversity) разрабатывает новые подходы к применению 3D-печати в строительстве. Проект финансируется из средств © © Малышева В.Л., Красимирова С.С., 2013 г. Исследовательского совета инженерных и физических наук (EPSRC) при Исследовательском центре по Инновациям в промышленности и строительстве Университета Лафборо [4]. Учёные, задействовав технологию 3D-печати и усовершенствованную формулу цемента, научились печатать как небольшие конструкции типа цветочниц, вазонов, лавочек и строительных блоков, так и полноразмерные конструкции для строительства. Новая технология обеспечивает полную свободу творчества при проектировании зданий, которые отныне могут иметь любые формы и линии: изогнутые, выпуклые, кубические, краеугольные и т.д. Принцип работы строительного 3D принтера основан на технологии экструдирования, при которой каждый новый слой строительного материала выдавливается из принтера поверх предыдущего слоя. В данном случае получаем печать невысокого качества. Это и не критично для строительства, так как бетон легко поддаётся последующей обработке и отделке [2]. 3D-печать позволяет получить уникальные бетонные формы без опалубки, существенно сократив при этом затраты живого труда и время сдачи объекта, что является значительным преимуществом применения данной технологии. Чтобы конструкция получилась прочной и гладкой, учёные предложили использовать вместо обычной печати - многослойную. В результате была создана первая в мире пустотелая панель с двойными закруглёнными контурами. Также были изготовлены и другие конструкции, которые можно с успехом использовать для строительства (рисунок 1).

Технология 3D-печати зданий и сооружений, разработанная группой учёных из Южно- Калифорнийского университета под руководством профессора БерокаКошневиса (BehrokhKhoshnevis). Идея, положенная в основу проекта, проста и понятна. Авторы предлагают установить на строительную площадку гигантский 3D-принтер, подключив к нему компьютер с особым программным обеспечением. После этого остаётся лишь обеспечить непрерывную подачу на 3D-принтер бетона. По команде оператора 3D-принтер будет заливать фундамент будущего здания, формировать его стены. Бригаде строителей останется лишь контролировать процесс 3D-печати и укладывать плиты перекрытия на разных стадиях возведения здания [3]. Макет 3D-принтера для печати зданий и сооружений показан на рис. 2.

В Университете Южной Калифорнии разработан новейший 3D-принтер ContourCrafting(от англ. «Контурное строительство»), который на основе технологии трехмерной печати способен построить готовый жилой дом меньше чем за 24 часа. Такой принтер способен выполнить до 90% всех строительных работ, включая бетонные стены, прокладку трубопровода и электропроводки, монтаж перекрытий, настил крыши и покраску стен. Реальным же строителям останутся лишь работы по установке окон и дверей, а также внутренняя отделка помещений. Подобная технология позволяет создавать дома не только традиционной формы, но и воплощать в жизнь " экзотические" архитектурные проекты с изогнутыми линиями стен и крыш. Изначально такой принтер задумывался для строительства бюджетного жилья в развивающихся странах и для районов, пострадавших от стихийных бедствий. Но при незначительной доработке такой принтер можно будет использовать и для строительства зданий класса люкс. Подобный принтер пока находится на достаточно ранней стадии разработки, однако интерес к нему уже проявляют ведущие строительные компании мира. Ведь данное устройство позволит многократно сократить не только время постройки зданий, но и финансовые затраты на их возведение, а это существенно снизит себестоимость объектов. Таким образом, трехмерная печать уже в ближайшем обозримом будущем сможет прийти на помощь строительным компаниям, повысив точность возведения зданий, многократно сократит сроки сдачи и финансовые затраты на их возведение. Данная технология будет полезна для строительства домов в местностях, пострадавших от стихийных бедствий, в бедных развивающихся странах и во всех других случаях, когда требуется за короткое время обеспечить жильём большое количество людей. Более того, автоматизация ручного труда позволит сократить численность строительных рабочих и минимизировать риск производственных травм.

Научная статья размещенная на сайте http: //zoom.cnews.ru/rnd/article/item/3dprinter_pechataet_desyatkami_metallov

⇐ Предыдущая 123 Следующая ⇒