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    美国阿巴拉契亚州立大学教授Taekyeom Lee DIY陶瓷3d打印机

    www.3ddyjsw.com | 发布:08-25 | 编辑: 3D打印技术网 | [点击收藏本文]

    Taekyeom Lee是美国阿巴拉契亚州立大学(Appalachian State University)平面造型设计系的一名助理教授。他的研究内容是用独特的材料和技术——如陶瓷和桌面3D打印——来探索非传统制造3D文字的方法。

    2014年,Lee开始精心手工制作模块文字。他使用石膏模具铸造陶瓷文字,但一次只能做一个。2015年,他开始探索将陶瓷生产和3D打印,特别是不需要一个完整工作室的桌面3D打印,结合在一起的可能性。作为3d打印机原型机RepRap的粉丝,Lee购买了一个Delta式3d打印机的DIY套件,并开始对其进行改造以打印黏土。

    DIY陶瓷3d-打印机图片

    组装好一个基本的3d打印机后,他设计了一个粘土挤出机。他第一次尝试的是胶机,但效果并不好,于是他又尝试了PVC管。

    “最棘手的部分是如何使挤出机具有气密性并且能承受80psi的压力。”Lee说,“据说PVC管最高能承受330psi,但我还没对其测试过高于95psi的压力。我用PVC管制作了几个原型,到第四个原型时,它就能正常工作了。虽然我做出了一个很好的粘土挤出机,但打印粘土仍然不容易,因为打印机需要先进行几次测试性打印来找到正确的psi和切片设置。虽然早期的打印作品不是很好,但我很高兴能制作新的陶瓷对象。”

    陶瓷3d-打印机打印样品图片1

    陶瓷3d-打印机打印样品图片2

    成功地制造出黏土挤出机后,Lee想继续制造一台能生产更大尺寸的陶瓷零件的3d打印机。他用他的第一台3d打印机打印出制造新版打印机所需要的零件,并为新机器订购了Arduino、钢轴和电机等外部组件。最后,他用一台激光切割机为其切割出一块树脂玻璃板。就这样,一台更大的3d打印机诞生了。但难的是如何让它正常运行,因为Lee不知道如何校准打印机,但这并没有阻止他。

    陶瓷3d-打印机打印样品图片3

    为了弄清如何校准打印机,Lee经历了一个艰辛的过程,其中涉及到许多谷歌搜索、试验和错误,因为Lee要自学与固件相关的知识。在测试了40多种不同类型的固件后,他终于发现了一个合适的固件。2015年10月25日,他成功校准了机器,并使其运转起来。由于Lee的最终目标与3D打印凸版印刷有关,所以他先用纸和笔对新打印机进行了测试。他写的第一个字是“Hi”。

    等打印机性能稳定后,Lee不得不开始处理粘土,这个问题的挑战性不亚于打印机校准。找到合适的粘度很困难,太硬的黏土没法通过挤出机,而太软的黏土容易在打印过程中坍塌。他的解决办法是安装三个对着打印床吹风的120毫米的风扇,以此来干燥干软软质粘土,从而防止其在打印中倒塌。这个方法并不完美,因此Lee还在寻找一个更好的解决方案。

    陶瓷3d-打印机打印样品图片4

    Lee仍在不断地改进他的粘土打印机。由于最初制造的挤出机没法生产复杂的形状,他研究了点胶公司的案列,他说点胶公司用螺旋阀来控制浆料的挤出。他用强大的专业3D造型软件Rhino设计了自己的螺旋阀和外壳,将其打印出来,然后开始在一个排气过程中对其进行测试。三周内,他测试了56个螺旋阀和8个不同的外壳。

    他仍在努力寻找理想的组合,但同时,他的黏土打印机能打印越来越复杂的陶瓷对象。虽然他的主要目的还是生产新形式的3D凸版印刷,但他也使用各种各样的粘土来打印一些漂亮的盆罐和雕塑,这些黏土类型包括陶土、粗陶黏土、高岭土、瓷土,甚至还包括铜粘土。虽然每种粘土的性质相似,但它们的收缩率不同,这意味着它们需要不同的烧制温度,而以粘土作为打印材料的3D打印作品在后处理中还会遇到各种各样的问题。

    最近,Lee的工作吸引了纽约杂志(New York Magazine)、INSIDER art、Weather Channel等几家主流媒体的关注,这些媒体均发布了他的3D打印工艺的相关视频。我们相信Lee获得如此关注是当之无愧的。

    陶瓷3d-打印机打印样品图片5

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