Usuari:M6oh7z/Fabricació amb filament fusionat
La fabricació amb filament fusionat (Fused filament fabrication, FFF) és un procés d'impressió 3D que utilitza un filament continu d'un material termoplàstic. Aquest és alimentat des d'una bobina gran fins a un capçal d'extrusora, on el filament és fusionat i dipositat sobre l'objecte en construcció. El capçal és mogut, sota control de l'ordinador, per definir la forma impresa. Es tracta d'una tecnologia de fabricació additiva, normalment els moviments de capçal són en capes, movent-se dins dues dimensions (eixos X-Y) per dipositar cada una de les capes horitzontals, seguit d'un moviment vertical (eix Z) per a passar a la següent capa. La velocitat del cap d'extrusora ha de ser controlada, per parar i iniciar la deposició i formar un capa sense forats ni acumulacions. El terme fabricació amb filament fusionat va ser creat pels membres del RepRap projecte a fi d'evitar el terme patentat modelat per deposició de fusionat (fused deposition modeling, FDM).
La impressió amb filament fusionat és avui en dia el procés més popular (per nombre de màquines) en la impressió 3D a nivell d'ús comú. Altres tècniques com la fotopolimerització poden oferir resultats millors, tanmateix els seus costos són molt més grans.
Modelat per deposició de fusionat
[modifica]
Procés
[modifica]L'entrada amb la descripció de l'objecte per a una impressió FDM és usualment un arxiu en format STL (STereoLithography).
Un filament plàstic és subministrat des d'una bobina i alimenta l'escalfador (hot end). El fusionat resultant és llavors expulsat per una tovera (nozzle) en forma de "gotes", mentre el filament entrant, encara en fase sòlida, actua com a "desembossador".
La tovera és muntada en un suport mecànic que pot ser mogut en el pla X-Y. Mentre la tovera és moguda sobre la taula en una geometria prescrita, diposita un gra prim de plàstic fusionat que solidifica en prendre contacte amb el substrat i/o les capes anteriors del objecte.
Una vegada que una capa és completada, la plataforma és abaixada en la direcció Z per tal de començar la capa pròxima. Aquest procés continua fins que l'objecte és completat.
Extrusió
[modifica]
La extrusió s'aconsegueix mitjançant una part anomenada freda (cold end) formada pels rotors (rollers) i que envia el filament a un capçal calent (hot end), format per l'escalfador (heater), els seus radiadors i la punta de deposició (nozzle).
El cap d'impressora 3D o extrusor d'impressora és responsable de fondre el material formant amb ell a les capes de l'objecte. Els seus components són: motor pas a pas (stepper motor), roda dentada petita (small gear), roda dentada gran (large gear), coixinet (bearing) i el capçal calent (hot end) format pel calefactor (heater) i el sensor de termistor (thermistor).
Existeix una ampla varietat de materials per aquest tipus de capçal, incloent-hi termoplàstics com acrylonitrile butadiene styrene (ABS), àcid polylactic (PLA), polystyrene d'alt impactae (MALUCS), polyurethane (TPU), niló, ... . També s'han emprat altres materials com ara ceràmics i xocolata.
Aplicacions lliures
[modifica]
Diversos projectes i empreses han fet fan esforços per desenvolupar impressores 3D assequibles a un usuari domèstic. Molt d'aquest esforç ha estat conduïda per comunitats de voluntaris amb contacte amb acadèmic i membres de la comunitat hacker.
RepRap és un dels projectes actuals més importants en la categoria d'impressores d'us comú. L'objectiu del projecte RepRap es produir impressores de llicència lliure (FOSH), les especificacions de les quals són alliberades sota la llicencia GNU, i que sia capaç de replicar-se ella mateixa, permetent imprimir les seves pròpies parts. Algunes RepRaps ja han aconseguit imprimir els seus circuits electrònics i peces de metall. Fab@home és un altre opensource projecte de maquinari per impressores 3D.
Impressores Rostock
[modifica]
Una aproximació lleugerament diferent és l'agafada per les impressores tipus 'Rostock', basades en un mecanisme de robot delta. Aquests tenen un volum d'empremta gran amb un mecanisme robot de tres braços muntat dalt de tot. Aquest disseny de robot és notori per la seva baixa inèrcia i l'habilitat per moure rapidament sobre un gran volum. Aquest disseny és especialment indicat per a obtenir un gran volum d'empremta sense una gran i pesada armadura de la impressora.