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把一台3D打印机放在水中,它是如何正常工作的?

3D打印机,在水中也能打印?是的,你没有听错。

最近,YouTube的CPSdrone频道发布了一条名为《Putting my 3D printer underwater》的视频,播放量已超过20万,吸引了众多粉丝的热烈讨论。一开始看到这个标题,我也一度怀疑这是不是”标题党“,打印注定是以失败告终。但是,当把整个视频看完后才发现,他们居然真的成功了,水下3D打印是可行的。

那么,这到底是如何实现的?难道不会发生有短路、生锈和无法成型等问题吗?事实上,为了确保这台机器能够正常且安全地在水下运行,他们进行了大量的改装。注:为了实验更加安全,水缸中用的是去离子水,导电能力很弱。

步进电机:用防水环氧树脂覆盖所有触点

限位开关:替换为防水同等物

工作热床:用环氧树脂覆盖连接点

运动轴承:更换为塑料轴承

显示屏:放置在水箱外

框架部分:用塑料代替金属

电源:置于防水盒内,放置在水箱外

挤出机:移除冷却风扇

热端:密封在硅胶中,周围有一个特殊的“容器”

料架:安装在打印机上方,以避免过早打湿耗材

电路板:密封在带有环氧树脂的盒子中

一起准备就绪后,UP主开始测试。

第一次打印的是经典的小船Benchy,令人惊喜的是,层与层之间竟然能够良好粘合。然而,并非一切都顺利,中途由于电源线被拉扯松动导致打印失败,多次尝试后发现层之间无法继续粘合。最终,他们只能将机器从水中取出查找原因,结果发现热端填充的硅胶无法长时间耐高温,出现破洞进水。

清理干净后,重新填充了耐高温的硅胶,继续打印。这次成功打印了小船,同时还打印了悬垂测试模型,并做了23cm的桥接测试。

最终打印的模型表面效果看起来还不错,但通过对比发现层间附着力较差,小船并没有那么结实。这是因为水很快冷却了这些层,并且下一层将沉积在冷的先前层上。此外,悬垂和桥接测试效果会更好一些,这主要是因为模型在水中有一定的浮力,减少了挤出的料往下塌陷。同时,热端的硅胶填充物也被换成了透明的环氧树脂,效果更好。

最终,他们将这台机器完全密封,带到了游泳池进行进一步的测试,不过由于一些原因,似乎以短暂的失败告终。在结束一周的持续测试后,他们发现挤出机的咬合齿轮已经生锈,无法正常送丝。另外一个是热端的填充物由于无法长时间耐热导致进水,直接影响加热。

经过一系列的测试和总结,他们得出的结论是3D打印机可以正常在水中进行打印,再做进一步的改进,效果会更好。其中包括使用更好的热端防水填充材料,如耐高温的环氧树脂;让挤出电机完全防水,同时为了提高层与层之间的粘合,考虑将水加热到低于耗材的玻璃化转变温度,如果是PLA材料,那就是低于50℃。

总的来说,这是一个令人印象深刻的实验,我相信以前没有人这样尝试过。它让我们知道在水下进行3D打印机是完全可能的。

那么问题来了,会有制造商真的去开发水下3D打印机吗?

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  • 原文链接https://page.om.qq.com/page/Oxw0NAl0oBR8LdIyMoSTutHw0
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