roboforum.ru

Технический форум по робототехнике.


Печать жидким металлом

Обсуждение технологии печати на 3D принтерах. Самостоятельное изготовление и приобретение. RepRap и его последователи.

Печать жидким металлом

Сообщение proxy3d » 22 авг 2019, 13:17

Добрый день,

прежде опишу основу.
https://res.mdpi.com/micromachines/micromachines-07-00206/article_deploy/html/images/micromachines-07-00206-g008.png
https://res.mdpi.com/micromachines/micromachines-07-00206/article_deploy/html/images/micromachines-07-00206-g007.png
Печать происходит жидким металлом, галлием (не в чистом виде).
Что на данный момент.
1) пробовал делать вручную на разных подложках и разными методами
- шариковый, слишком грубо. Так как галлий обычно твердый, то чтобы он нормально писал его нужно прогреть. ТО есть при постоянном движении шарика он разогревается и идет, но след не равномерный. Кроме того шариковый сликшом сильно может царапать тонкую подложку мембрану.
2) за основу брал спец ручку из каллиграфии, которую наполняют чернилами, без прогревания и давления бесполезно
3) пробовал использовать шприц. Требуется постоянный подогрев, чтобы галлий выдавливался через него.

Сами подложки в ручном режиме получить удалось, а так же бутерброд. Но линии получаются грубыми при ручном методе.
Что я хочу и о чем прошу совета.
1) что вы можете посоветовать использовать в качестве готового решения? Смотрел в сторону 3д принтера шоколада, но не уверен что подходит.
2) думал адаптировать 3д принтер любой (у меня есть второй UP mini, думал переделать его), купил даже дозатор металлическую для мяса (шприц по сути) с иглой порядка 1-2 мм или меньше. Чтобы можно было либо нагревать шприц либо иглу. Но тут еще нужно добавить элемент пельтье для охлаждения стола (чтобы галий не расплывался на подложке - сейчас тупо использую морозилку в холодильнике). Сами мембраны даже крепить не надо, они плотно держатся на любой поверхности.
3) собирать с нуля? тогда что использовать? может лучше попробовать заказать тут на форуме? и сколько тогда это выйдет? что стоит брать за основу?

Добавлено спустя 12 минут 28 секунд:
Для более полного понимания, приведу некоторые выдержки об этой методике.
Вложения
sensor.png
micromachines-07-00206-g012.png
micromachines-07-00206-g011.png
micromachines-07-00206-g008.png
micromachines-07-00206-g007.png
micromachines-07-00206-g006.png
micromachines-07-00206-g005.png
micromachines-07-00206-g004.png
micromachines-07-00206-ag.png
proxy3d
 
Сообщения: 139
Зарегистрирован: 22 окт 2013, 16:56

Re: Печать жидким металлом

Сообщение esisl » 22 авг 2019, 13:19

"Офигеть у Вас задачки..." (с)

сымаюшляпу
esisl
 
Сообщения: 1250
Зарегистрирован: 23 июл 2012, 15:24

Re: Печать жидким металлом

Сообщение Aseris » 22 авг 2019, 17:33

Если адгезия? к подложке жидкого метала хорошая и разговор о 2Д печати - то любой 3д принтер с подогреваемым неподвижным столом и приспособой для печати шеколадом / глиной, только сопло/иглу нужно приспосабливать под вязкость материала.
Напечатать в нагретом состоянии а потом дать остыть.

Может вас натолкнет на мысль печать льдом https://www.3ders.org/articles/20120103-3d-ice-printer.html, или в жидкости https://3dprintingindustry.com/news/3d-printing-water-medical-use-faster-3d-prints-116556/
Аватара пользователя
Aseris
 
Сообщения: 1142
Зарегистрирован: 01 сен 2009, 14:58
Откуда: Чехия
прог. языки: C/С++, VHDL, Verilog, ASM, Python

Re: Печать жидким металлом

Сообщение Начинающий » 22 авг 2019, 17:57

Если вы именно жидким металлом печатать собираетесь, то есть еще такое решение
https://www.youtube.com/watch?v=SKtbBToSrv0
https://www.youtube.com/watch?v=y_wgRh4tlvE
НО там сами авторы говорят что высокой точности таким методом не достичь, у них если правильно все помню там даже дозация по каплям идет, но результат лично меня все равно не впечатляет.
По поводу шприцев я бы посмотрел в сторону таких образцов
https://youtu.be/ICT5Kio1B0s
Но они ОЧЕНЬ дороги и в домашних условиях их воспроизвести не реально, при этом точность дозирования и повторяемости у них на высоте.
Если будете гуглить в эту сторону они называются у нас бесконечный клапан, за рубежом это Progressive cavity pump
https://en.wikipedia.org/wiki/Progressive_cavity_pump
Принтер TevoTarantula
Прошивка Marlin 1.1.5
Слайсер Slic3r
Пластик ABS
Начинающий
 
Сообщения: 279
Зарегистрирован: 08 апр 2017, 21:49

Re: Печать жидким металлом

Сообщение setar » 22 авг 2019, 23:04

Вы в каком городе?
Сам я не специалист в данном вопросе, но помогаю по работе обслуживать оборудование в том числе то что вас интересует.
Модель могу сообщить в другой день (не помню), но по сути это струйный принтер сквозь керамическую головку любыми материалами (специально подготовленными).
Делается калибровка величины и скорости капли, затем процесс печати не отличается от классического струйного, за исключением полноценного объемного наращивания.
Коллеги очень любят для демонстрации возможностей печатать литий полимерные батареи.
В общем если вы вдруг в Питере - познакомлю вживую с ребятами с кафедры нанотехнологий ЛЭТИ.
Ну или могу узнать модель чудо принтера (хотя практического толку от этого мало поскольку цена ... порядка 18 млн руб)
Аватара пользователя
setar
Site Admin
 
Сообщения: 10643
Зарегистрирован: 04 окт 2004, 12:58
Откуда: St.Petersburg
Skype: taranenko.sergey
ФИО: Сергей Тараненко

Re: Печать жидким металлом

Сообщение proxy3d » 23 авг 2019, 05:59

Aseris писал(а):Если адгезия? к подложке жидкого метала хорошая и разговор о 2Д печати - то любой 3д принтер с подогреваемым неподвижным столом и приспособой для печати шеколадом / глиной, только сопло/иглу нужно приспосабливать под вязкость материала.
Напечатать в нагретом состоянии а потом дать остыть.

Может вас натолкнет на мысль печать льдом https://www.3ders.org/articles/20120103-3d-ice-printer.html, или в жидкости https://3dprintingindustry.com/news/3d-printing-water-medical-use-faster-3d-prints-116556/

как приспособить сопло?
Из того что я нашел более бюджетного (пробовать что-то дороже не будучи уверенным не хочется) 60-70 тыс.
https://www.avito.ru/kazan/orgtehnika_i ... 1122950880
и на алике
https://ru.aliexpress.com/item/32809372837.html
НО тут сразу два момента, данный принтер все равно нужно переделывать. Так как
1) нужно добавит охлаждение стола (вместо подогрева), в случае шоколадного принтера, там по-моему нет подогрева стола вообще, так как иначе шоколад растает
2) подогрев сопла. Либо сопло крупнее, как на видео ниже
https://youtu.be/DWCXMqLNO3E?t=55
но более крупное сопло имеет минусы:
а) когда метал по нему идет. то разогревается от трения сильнее и в этом случае его поток больше
б) когда прекращаем подавать, то он быстро остынет и уже толщина "нити" будет при последующем давлении меньше.
для рисования дорожек это очень плохо, так как их толщина будет меняться. Может я драматизирую, но хотелось бы избежать этот момент
в) чем толще линия, тем сложнее нанести верхний слой мембраны, так чтобы она не растеклась

Я использовал каллиграфические заполняемые приблуды, толщина "сопла" у них 0.5мм и 1мм и 2мм. Без прогрева и давления галлий из них не вытечет
photo_2018-09-26_18-38-19 (2).jpg


Далее использовал вот такой вариант
photo_2018-09-26_18-38-18.jpg

но с ним ужасно, он царапает и неравно мерно наносит
photo_2018-10-07_15-24-33.jpg


Далее использовал либо просто иглу (когда с нее стекает) либо шприц подогревал и давил. Ниже когда просто стекает с иглы. Это одни из первых вариантов. Потом было получше. На фото бутерброд из двух мембран.
photo_2018-10-07_15-25-34 (2).jpg

photo_2018-10-07_15-25-34.jpg

Выше нет варианта, когда подводил контакты (с этим проблем не было).

Сейчас купил попробовать
0 (3).jpg


Но как бы я не старался, получить длинную равномерную линию вручную не получается. Рука дрожит, одновременно что-то делать со шприцом или окунать иглу в раствор не получается.
Вроде и решение понятно, у меня нет опыта по переделке 3д принтеров и думаю не каждый можно переделать под это дело. почему 3д принтер? Потому что под многие уже столько всего реализовано, и доработано. что проще взять их за основу чем изобретать колесо, тот же Prusa, RepRap, Ultimaker и т.д.
схема.png


В качестве основы я уже давно смотрю в сторону диспансеров и различных линейных моторов.
Были мысли использовать линейный мотор, но тут проблема как заменить мотор у тех принтеров на такой.
https://ru.aliexpress.com/item/32987637967.html

Как полурешение, я уже думал использовать дозатор паяльной пасты, возможно из нее можно взять какую то основу
https://ru.aliexpress.com/item/32994608407.html
https://ru.aliexpress.com/item/32732994101.html

А так конечно смотрел в сторону дозаторов
https://ru.aliexpress.com/item/32849587855.html
https://ru.aliexpress.com/item/32932060937.html
https://ru.aliexpress.com/item/32846478725.html
https://ru.aliexpress.com/item/32729343027.html
https://ru.aliexpress.com/item/32306809991.html
https://ru.aliexpress.com/item/32777924254.html
https://ru.aliexpress.com/item/32626380760.html
https://ru.aliexpress.com/item/32650767248.html
https://ru.aliexpress.com/item/32819256113.html
https://ru.aliexpress.com/item/32854014679.html

чем мне нравятся дозаторы, тем что у многих есть возможность сменных игл разной толщины, чтобы подобрать оптимальную
https://ru.aliexpress.com/item/32609443746.html

А так хоть таким образом колхоз
https://ru.aliexpress.com/item/32785578481.html

Добавлено спустя 6 минут 6 секунд:
Начинающий писал(а):Если вы именно жидким металлом печатать собираетесь, то есть еще такое решение
https://www.youtube.com/watch?v=SKtbBToSrv0
https://www.youtube.com/watch?v=y_wgRh4tlvE
НО там сами авторы говорят что высокой точности таким методом не достичь, у них если правильно все помню там даже дозация по каплям идет, но результат лично меня все равно не впечатляет.
По поводу шприцев я бы посмотрел в сторону таких образцов
https://youtu.be/ICT5Kio1B0s
Но они ОЧЕНЬ дороги и в домашних условиях их воспроизвести не реально, при этом точность дозирования и повторяемости у них на высоте.
Если будете гуглить в эту сторону они называются у нас бесконечный клапан, за рубежом это Progressive cavity pump
https://en.wikipedia.org/wiki/Progressive_cavity_pump

Те методы печати металлом не походят. В случае с галлием, это больше напоминает печать шоколадом. только с доп подогревом. В мое случае материал имеет температуру плавления 10-15 градусов, хотя могу и 4 градуса получить. НО все равно. для того чтобы он тёк через иглу его нужно прогреть. Так он жидкий при комнатной, но в случае шприца нужно греть немного.

Насчет "Progressive cavity pump" это хорошо, но уже ля конечной системы. Сейчас у меня цель получить равномерно печатающий вариант хотя как то работающий, пусть и не идеально. в любом случае это будет лучше ручного метода. да и точно не нарисовать ручным методом дорожки.

Добавлено спустя 4 минуты 43 секунды:
setar писал(а):Вы в каком городе?
Сам я не специалист в данном вопросе, но помогаю по работе обслуживать оборудование в том числе то что вас интересует.
Модель могу сообщить в другой день (не помню), но по сути это струйный принтер сквозь керамическую головку любыми материалами (специально подготовленными).
Делается калибровка величины и скорости капли, затем процесс печати не отличается от классического струйного, за исключением полноценного объемного наращивания.
Коллеги очень любят для демонстрации возможностей печатать литий полимерные батареи.
В общем если вы вдруг в Питере - познакомлю вживую с ребятами с кафедры нанотехнологий ЛЭТИ.
Ну или могу узнать модель чудо принтера (хотя практического толку от этого мало поскольку цена ... порядка 18 млн руб)


Я в Москве, с одной стороны можно приехать попробовать сделать тестовый вариант. С другой я на подложку наношу сначала контакты, в случае со струйным принтером не уверен что получиться "прокатить через него" подложку с подведенными проводами и контактами да и цена 18 млн для начального этапа большая. Тут как раз 3д принтер идеален, так как позволяет поднять в нужных местах сопло. а так же получить разную толщину дорожке. Например, если мы знаем что материал будет сильно тянуться, то делаем ее толще. С помощью 2д получить такое гораздо сложнее, тем более когда толщина может быть нужна и 0,1мм и 1мм и 2 мм.

Добавлено спустя 2 минуты 20 секунд:
Подводя итог.
1) можно ли из Open Source 3д принтера собрать этот вариант? пусть грубый, но как я изобразил на схеме
2) в 200-300 тыс рублей можно вписаться?
proxy3d
 
Сообщения: 139
Зарегистрирован: 22 окт 2013, 16:56

Re: Печать жидким металлом

Сообщение Начинающий » 23 авг 2019, 07:09

Если я правильно все понял то у вас стоит задача наносить металлические дорожки на полимерные материаллы, т.е. делать гибкие печатные платы в малом масштабе. Где то читал что один бразилец придумал на 3D принтере с помощью электролитического осаждения наносить металлы, у него все максимально дешево, но очень медленно, поэтому он свою идею дорабатывает. В вашем случае думаю может подойти если за скоростью не гонитесь.
Принтер TevoTarantula
Прошивка Marlin 1.1.5
Слайсер Slic3r
Пластик ABS
Начинающий
 
Сообщения: 279
Зарегистрирован: 08 апр 2017, 21:49

Re: Печать жидким металлом

Сообщение proxy3d » 23 авг 2019, 13:08

Начинающий писал(а):Если я правильно все понял то у вас стоит задача наносить металлические дорожки на полимерные материаллы, т.е. делать гибкие печатные платы в малом масштабе. Где то читал что один бразилец придумал на 3D принтере с помощью электролитического осаждения наносить металлы, у него все максимально дешево, но очень медленно, поэтому он свою идею дорабатывает. В вашем случае думаю может подойти если за скоростью не гонитесь.

Нет, для нанесения металлических дорожек есть другие методы и технологии для тех же FPC. В данном случае речь идет о жидких сплавах, которые в случае растяжения платы/шлейфа не создают разрыв цепи.
Я описал выше, что для этого нужно. Изучил работы других (Китай, Япония, США). Главная проблема с самим материалом решена. В грубом ручном методе получил и проверил. Сейчас хочу получить более точный и красивый вариант.

Добавлено спустя 5 минут 56 секунд:
Обращаясь ко всем. Если попробовать на этом форуме заказать сделать как описал на базе опенсорсного принтера, то какая адекватная цена за данную работу? Взяв за основу опенсор принтер, добавив дозатор, вместо нагревания стола заменить на охлаждение. Программную часть логично использовать туже же что и при печати 3д моделей, можно так же для начала использовать однослойные STL модели.
proxy3d
 
Сообщения: 139
Зарегистрирован: 22 окт 2013, 16:56

Re: Печать жидким металлом

Сообщение Aseris » 23 авг 2019, 18:21

Можно на восковые принтеры посмотреть - помойму практически 1:1 что вам нужно (правда сопло наверно нужно будет подбирать)
https://reprap.org/wiki/Open-source_Wax_RepRap_3-D_Printer / https://www.appropedia.org/Open-source_Wax_RepRap_3-D_Printer_for_Rapid_Prototyping_Paper-Based_Microfluidics
Аватара пользователя
Aseris
 
Сообщения: 1142
Зарегистрирован: 01 сен 2009, 14:58
Откуда: Чехия
прог. языки: C/С++, VHDL, Verilog, ASM, Python

Re: Печать жидким металлом

Сообщение proxy3d » 23 авг 2019, 18:55

Aseris писал(а):Можно на восковые принтеры посмотреть - помойму практически 1:1 что вам нужно (правда сопло наверно нужно будет подбирать)
https://reprap.org/wiki/Open-source_Wax_RepRap_3-D_Printer / https://www.appropedia.org/Open-source_Wax_RepRap_3-D_Printer_for_Rapid_Prototyping_Paper-Based_Microfluidics

Вы правы про печать воском я даже не подумал (она у меня ассоциировалась с промышленным MJM принтером).
Действительно приведенный вами вариант хорошо подходит. Только добавит охлаждение стола, но это как раз самое простое, так как достаточно статическое охлаждение (хотя бы на первом этапе).
Вот только по запросу "Wax RepRap buy" не могу найти его в продаже. Может как то по другому надо искать?
Или возможно на этом форуме кто-то согласится его собрать (у кого уже есть опыт сборки 3д принтеров), я оплачу работу и материалы отдельно. Думаю что тут есть те, кто гораздо лучше меня могут это сделать. Если так, то хотелось бы узнать стоимость и условия такой работы (например авансом 50% в начале и 50% по завершению). Я сам на сборку потрачу гораздо больше времени, которое мог бы потратить на проект не отвлекаясь на это.
proxy3d
 
Сообщения: 139
Зарегистрирован: 22 окт 2013, 16:56

Re: Печать жидким металлом

Сообщение setar » 23 авг 2019, 23:06

proxy3d писал(а):Обращаясь ко всем. Если попробовать на этом форуме заказать сделать как описал на базе опенсорсного принтера, то какая адекватная цена за данную работу? Взяв за основу опенсор принтер, добавив дозатор, вместо нагревания стола заменить на охлаждение. Программную часть логично использовать туже же что и при печати 3д моделей, можно так же для начала использовать однослойные STL модели.

технически я могу сделать требуемый принтер (точнее адаптировать уже имеющиеся у меня наработки).
проблема как обычно во времени.
По цене высокоточное шасси стоит порядка 120тр на него нужно навесить еще систему охлаждения (за основу берем обычное водяное охлаждение компьютера https://ru.aliexpress.com/item/32850217541.html) это + 6тр , плату удаленного управления с хорошей камерой +10тр
вероятно могут подойти рубиновые сопла (они позиционируются как высокотемпературные, но интуиция подсказывает что это то что нужно) https://ru.aliexpress.com/item/4000011175824.html + 5тр

Добавлено спустя 1 минуту 24 секунды:
если температуры водяного охлаждения комнатным воздухом не хватит, то нужно будет добавить несколько пластин пельтье + 1-5тр
Аватара пользователя
setar
Site Admin
 
Сообщения: 10643
Зарегистрирован: 04 окт 2004, 12:58
Откуда: St.Petersburg
Skype: taranenko.sergey
ФИО: Сергей Тараненко

Re: Печать жидким металлом

Сообщение Myp » 24 авг 2019, 16:50

Дозаторы с шаговиками уже рассматривали?
https://www.thingiverse.com/thing:384680
<telepathmode>На вопросы отвечает Бригадир Телепатов!</telepathmode>
Всё уже придумано до нас!
Аватара пользователя
Myp
скрытый хозяин вселенной :)
 
Сообщения: 17722
Зарегистрирован: 18 сен 2006, 12:26
Откуда: Тверь по прозвищу Дверь
прог. языки: псевдокод =) сила в алгоритме!
ФИО: глубокоуважаемый Фёдор Анатольевич

Re: Печать жидким металлом

Сообщение proxy3d » 24 авг 2019, 17:23

Myp писал(а):Дозаторы с шаговиками уже рассматривали?
https://www.thingiverse.com/thing:384680

Да при чем именно этот. Проблема в том, чтобы все это собрать. У меня нет опыта по сборке 3д принтеров и боюсь если я в это влезу то это растянется на очень долго.
а так конечно. и у немцев еще смотрел дозаторы, но это уже у готового изделия хорошо, так как у них цена за дозатор 320-350 тыс, о там прям идеальный.
Мне сейчас цель перейти на следующий этап, когда я не вручную делаю а автоматизирую процесс нанесения жидкого металла, чтобы не приходилось одной рукой включать зажигалку, а другой вести давить шприц)))

Добавлено спустя 3 минуты 55 секунд:
setar писал(а):
proxy3d писал(а):Обращаясь ко всем. Если попробовать на этом форуме заказать сделать как описал на базе опенсорсного принтера, то какая адекватная цена за данную работу? Взяв за основу опенсор принтер, добавив дозатор, вместо нагревания стола заменить на охлаждение. Программную часть логично использовать туже же что и при печати 3д моделей, можно так же для начала использовать однослойные STL модели.

технически я могу сделать требуемый принтер (точнее адаптировать уже имеющиеся у меня наработки).
проблема как обычно во времени.
По цене высокоточное шасси стоит порядка 120тр на него нужно навесить еще систему охлаждения (за основу берем обычное водяное охлаждение компьютера https://ru.aliexpress.com/item/32850217541.html) это + 6тр , плату удаленного управления с хорошей камерой +10тр
вероятно могут подойти рубиновые сопла (они позиционируются как высокотемпературные, но интуиция подсказывает что это то что нужно) https://ru.aliexpress.com/item/4000011175824.html + 5тр

Добавлено спустя 1 минуту 24 секунды:
если температуры водяного охлаждения комнатным воздухом не хватит, то нужно будет добавить несколько пластин пельтье + 1-5тр

Да цены нормальные, причем думаю что все таки там сразу нужно пельтье. При этом я смотрел в сторону вот этих
https://ru.aliexpress.com/item/32912657140.html
https://ru.aliexpress.com/item/778676617.html

По цене нормально, особенно если постепенно (сначала закупить все нужные материалы, и потом отдать уже на разработку).
Вот только высокоточное шасси я найти в продаже не могу или что имелось ввиду?
proxy3d
 
Сообщения: 139
Зарегистрирован: 22 окт 2013, 16:56

Re: Печать жидким металлом

Сообщение setar » 24 авг 2019, 21:03

элементы пельтье лучше купить наши, в питере http://kryothermtec.com/ru/
а высокоточное шасси принтера - я имел ввиду свою разработку
forum87/topic7165.html
https://www.trinitygroup.ru/import-subs ... -printery/
Аватара пользователя
setar
Site Admin
 
Сообщения: 10643
Зарегистрирован: 04 окт 2004, 12:58
Откуда: St.Petersburg
Skype: taranenko.sergey
ФИО: Сергей Тараненко

Re: Печать жидким металлом

Сообщение proxy3d » 26 авг 2019, 12:43

setar писал(а):элементы пельтье лучше купить наши, в питере http://kryothermtec.com/ru/
а высокоточное шасси принтера - я имел ввиду свою разработку
forum87/topic7165.html
https://www.trinitygroup.ru/import-subs ... -printery/

Можно полный список того что нужно предварительно купить или как лучше? Я рассчитываю начать это в начале октября (сейчас на сентябрь просто у меня расходы расписаны на другой проект). Но уже в сентябре я могу начать закупать то, что необходимо.
Мне нужна полная сумма и этапы разработки, например 1 этап закупка материала (тут понятно что либо я закупаю либо оплачиваю 100% и вы закупаете их, этап 2... аванс XXX, этап 3... аванс XXX).
Так как у меня сейчас завал, то проект мне нужен не завтра и сроки от 2 до 6 месяцев подходят.

Если автоматизация пройдет нормально, тогда надо думать как весь процесс автоматизировать. От нанесения подложки до других промежуточных этапов. Сейчас хотя бы так.
proxy3d
 
Сообщения: 139
Зарегистрирован: 22 окт 2013, 16:56

След.

Вернуться в 3D печать

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: Yandex [Bot] и гости: 5

Mail.ru counter