راه حل ها و نوآوری ها « Fabbaloo

یک مشکل فزاینده مدفوع در پرینت سه بعدی وجود دارد.

“Poop” نام معمولی مواد زائد تولید شده توسط پرینترهای سه بعدی چند ماده ای تک نازل امروزی است. رویکرد تک نازل قیمت سخت افزار را به شدت کاهش می دهد و با قرار دادن و جمع کردن مکرر رشته های مختلف در یک نازل، چاپ سه بعدی چند ماده ای را امکان پذیر می کند.

رویکردهای تک نازلی برای مدتی وجود داشته است که مهمترین آنها توسط Prusa Research با پیوست MMU توسعه یافته است. MMU رشته ها را از نازل بیرون می کشد و سپس به رشته دیگری تغییر می کند.

مشکل این است که در حالی که فیلامنت تعویض می شود، هنوز مقادیر باقی مانده از مواد قبلی در انتهای داغ وجود دارد. این باید به نوعی پاک شود. رویکرد Prusa Research این بود که به سادگی آن را در یک بلوک پاکسازی چاپ کند. این یک بلوک جداگانه است که در کنار چاپ واقعی چاپ می شود و مواد مخلوط را می پذیرد. پس از اکسترود کردن روی بلوک پاکسازی برای مدتی، نازل با مواد جدید “تمیز” اعلام می شود و سپس آماده کار است.

یک رویکرد مرتبط که محبوبیت آن ثابت شده است این است که در عوض فیلامنت قدیمی را برش دهید و سپس بقایای باقیمانده را با یک جهش پاک کنید به جای اینکه آن را در یک بلوک پاکسازی قرار دهید. مواد خارج شده به عنوان “مدفوع” نامیده می شود. این رویکرد توسط آزمایشگاه بامبو آغاز شد و متعاقباً توسط بسیاری دیگر از تولیدکنندگان چاپگرهای سه بعدی، از جمله Anycubic، Creality، Phrozen و سایرین مورد استفاده قرار گرفت.

هر دو روش کار می کنند، اما هر دو به طرز باورنکردنی اتلاف مواد هستند. بسته به هندسه رنگ‌ها در یک مدل سه‌بعدی، به راحتی می‌توان مواد بیشتری را در پاک‌سازی / مدفوع نسبت به خود مدل هدر داد!

راهی برای حذف کامل پاکسازی / مدفوع وجود دارد و آن با استفاده از یک ابزار تعویض کننده است. در این سیستم ها یک سر ابزار اختصاصی برای هر ماده وجود دارد، بنابراین هیچ جابجایی رشته و پاکسازی / مدفوع وجود ندارد. با این حال، این سیستم ها به دلیل سخت افزار اختصاصی به طور قابل توجهی گران تر هستند. همچنین محدودیت هایی برای تعداد مواد قابل استفاده در این سیستم ها وجود دارد. برای مثال، رویکرد Bambu Lab می‌تواند تا 16 ماده را پشتیبانی کند. از سوی دیگر، دستگاه XL Prusa Research تنها دارای پنج سر ابزار است.

در اینجا یک نمونه اخیر از چاپی است که من ساخته ام. این یک #3DBenchy کمی رنگی است که از چهار ماده مختلف استفاده کرده است. همانطور که می بینید، انبوه مدفوع بسیار بیشتر از خود قایق است. و همچنین از بلوک پاکسازی استفاده شد! بدتر از آن، چاپ تقریباً هفت ساعت طول کشید.

این کاملاً بیهوده است و سازندگان چاپگرهای سه بعدی آن را می دانند. برخی اقداماتی را برای کاهش میزان مدفوع انجام داده اند. به عنوان مثال، آزمایشگاه بامبو تغییری را صادر کرد که به موجب آن فیلامنت به شدت جمع می‌شد تا طول رشته قطع شود. این مقدار مدفوع را به میزان قابل توجهی کاهش داد، اما هنوز هم قابل توجه است.

در حالی که اپراتورهای چاپگرهای سه بعدی تنظیمات را برای کاهش مدفوع و پاکسازی تغییر می دهند، چیز دیگری نیز در میان است: توجه رسانه ها.

من شروع به دیدن داستان‌هایی کردم که خارج از فضای چاپ سه‌بعدی منتشر می‌شوند و به زباله‌های عظیم پلاستیکی که با این ماشین‌ها روی می‌دهد اشاره می‌کنند. در حالی که روش‌های مدفوع و بلوک‌های پاکسازی تقریباً مقدار یکسانی از مواد را هدر می‌دهند، مدفوع بسیار قابل مشاهده‌تر است و در چشم بزرگ‌تر به نظر می‌رسد.

این قطعاً در دنیایی که به زباله های میکروپلاستیک مربوط می شود خوب نیست. به عنوان مثال، توده مدفوع من که در بالا نشان داده شده است، معادل پلاستیکی صدها نی پلاستیکی است. این مقدار زباله – و بیشتر – روزانه در صدها هزار چاپگر سه بعدی چند ماده ای اتفاق می افتد.

هنوز این اتفاق نیفتاده است، اما با چند مورد دیگر از این داستان ها در رسانه های اصلی، ممکن است شاهد واکنش سریعی علیه چاپگرهای سه بعدی رومیزی باشیم. ممکن است فقط یک اینفلوئنسر قابل توجه باشد که برخی از تصاویر را منتشر کند تا باعث افزایش افکار منفی شود.

این برای صنعت خوب نخواهد بود.

با این حال، من پیشنهاد نمی کنم که باید مشکل را پنهان کنیم. در عوض من معتقدم که باید مشکل را برطرف کنیم. صرفاً زباله های زیادی توسط این سیستم های چند ماده ای تولید می شود.

من چندین راه برای حل مشکل می بینم.

یکی این است که به نحوی مواد زائد را بازیافت کنیم. من روش هایی برای فشار دادن مدفوع به ورقه های پلیمری دیده ام که می تواند برای اهداف دیگر استفاده شود. آیا هر سازنده چاپگر سه بعدی دستگاه ساده ای برای انجام این کار تولید می کند؟ من هنوز هیچ کدام را ندیده ام، اما به نظر می رسد برای یک محصول جانبی پرینتر سه بعدی بی خیال است. این اساساً یک پرس حرارتی اصلاح شده است که نباید گران باشد.

روش دیگر تنظیم دقیق تر فرآیند مدفوع است. ما دیده‌ایم که آزمایشگاه بامبو قبلاً تغییراتی را انجام داده است، و من گمان می‌کنم که می‌توان کارهای بیشتری انجام داد. شاید بتوان با تنظیم پیشرفته میزان مدفوع را تا 50 درصد یا بیشتر کاهش داد.

در نهایت، یک کارت وحشی وجود دارد: یک رویکرد کاملا متفاوت برای چاپ سه بعدی چند ماده ای. البته من نمی دانم این چیست، اما بدون شک افراد مبتکری در مورد این موضوع فکر می کنند و امیدوارم راه حلی ارائه دهند.