Как университеты используют FGF-принтеры?

Коротко о технологии

Fused Granular Fabrication (FGF) — технология 3D-печати, когда изделия наращиваются слой за слоем из расплавленного пластика. Только вместо нитей применяются гранулы. Для подачи на экструдер их засыпают в специальный бункер. Это самый экономичный метод аддитивного производства. Идеально подходит для крупногабаритных изделий.

Узнать больше о FGF-печати >>

Где особенно нужна печать гранулами?

• машиностроение;
• авиастроение;
• робототехника;
• инженерное дело;
• материаловедение;
• архитектура и строительство;
• промышленный дизайн;
• аддитивные технологии.

Также FGF ценна для исследований в областях:

• переработки пластиков и экономики замкнутого цикла;
• синтеза композитов с углеродным и стеклянным волокном;
• синтеза высокотемпературных полимеров;
• возможностей крупногабаритного аддитивного производства.

Какие задачи решает технология FGF?

1. Печать крупных прототипов, оснастки, шаблонов, корпусов оборудования, мастер-моделей, функциональных деталей.

2. Создание полноразмерных макетов мебели, корпусов техники, элементов интерьера, выставочных образцов и целых экспериментальных зданий.

3. Разработка и тестирование новых полимерных композитов и функциональных материалов, в т.ч. экологичных, самовосстанавливающихся и т.д.

4. Печать мягких захватов, корпусов для роботов, пневматических систем из эластомеров.

5. Дешевое изготовление партий готовой продукции (от 10 до 1000 штук) для вузовских бизнес-инкубаторов, студенческих проектов, исследований. Быстрая проверка гипотез.

6. Печать крупногабаритных макетов автомобилей, дронов или элементов зданий для продувки в аэродинамических трубах.

7. Кастомная печать нестандартных корпусов, емкостей и держателей для специфических лабораторных установок и химических экспериментов.

8. Объединение дисциплин (CAD-моделирование, конструирование, материаловедение) для создания масштабных продуктов — от замысла до реализации.

Почему вузам выгодна FGF-печать?

• Это самая экономичная технология аддитивного производства, т.к. гранулы стоят в 5-10 раз дешевле филамента. После печати их можно перерабатывать и снова использовать.

Сравнение стоимости FDM и FGF >>

• Высокая производительность FGF-принтеров. Конструкция экструдера позволяет быстрее нагревать материал, одновременно создавая давление, что увеличивает скорость выхода расплавленного пластика.

• Снижение расходов за счет вторичного использования переработанных пластиков. Это могут быть как отходы 3D-печати, так и полимеры из других источников. Использование вторичных гранул сокращает расходы на материалы на 80-95%.

• Масса возможностей для исследований. Вы можете создавать собственные уникальные материалы, модифицируя гранулы для улучшения их свойств. FGF-детали могут превосходить по прочности FDM-печать.

• Большой выбор кастомных материалов, в т.ч. наполненных стеклом или карбоном, с природными текстурами, прозрачные. Можно смешивать разные цвета.

• Интеграция с роботизированными системами для печати крупных проектов.

Кейсы

Разработка биоразлагаемых медицинских материалов

Лаборатория металлоорганического катализа Института нефтехимического синтеза им. А. В. Топчиева РАН создает новые материалы и изделия на их основе для ортопедии и тканевой инженерии. Прототипы разработок на этапе доклинических испытаний печатают на компактном гранульном принтере Piocreat G5 Ultra.

Сейчас в лаборатории печатают ортопедические изделия и скаффолды — биоразлагаемые пористые матрицы для заполнения клетками и формирования костной ткани.

Читать подробнее >>

Мягкие роботизированные захваты

В Университете Тафтса (США) команда исследователей напечатала на FGF-принтере герметичную роботизированную руку, роборыбу и манжету для измерения давления.

Каждое устройство было изготовлено за один цикл печати менее чем за день и произведено монолитно, то есть не требовало последующей сборки. Результаты показывают, что FGF может служить практичной и масштабируемой платформой для изготовления мягких роботизированных систем.

Печать руки заняла 2 часа и 40 минут. Каждый из пяти пальцев руки содержит три независимые встроенные пневматические камеры, соединенные внутренними каналами. Сжатый воздух приводит камеры в действие, что заставляет сегменты пальцев действовать согласованно. Рука успешно захватывает разные предметы — от футбольного и теннисного мячей до отвертки.

Почему мягких роботов лучше печатать гранулами? >>

Исследование строительного биоматериала

В Сеульском национальном университете науки и технологий применили грибной мицелий в качестве сырья для строительных блоков.

Технологический процесс: производство мицелиевой смеси - 3D-печать форм - заливка смеси в формы - сушка в течение 2-3 дней - культивация - обработка глицерином - использование полученного продукта для строительства павильона.

Промышленный роботизированный FGF-манипулятор был использован для создания форм размером приблизительно 700 x 400 x 50 мм. Девять форм с двумя вариантами узоров были напечатаны с разрешением 1,5 мм.

Всего было изготовлено 63 пресс-формы для производства 155 панелей и использовано 1200 кг мицелиального композита.

Павильон был установлен на кампусе Сеульского национального университета науки и технологий.

Узнать больше о необычном проекте >>