Первый в мире 3D-принтер с автосменой печатающих голов создали в РТУ МИРЭА

Учёные кафедры цифровых и аддитивных технологий РТУ МИРЭА разработали модульный 3D-принтер для печати несколькими материалами. Устройство автоматически меняет печатающие головы, а его оснащение можно расширять под конкретные производственные и учебные задачи, сообщили в пресс-службе вуза.

Принтер работает по технологии FDM: расплавленный пластик поступает через сопло и слой за слоем формирует деталь. За основу разработчики взяли открытый проект Voron. Основное внимание уделили механизму смены голов, который позволяет переходить от одного материала к другому без ручной перестановки оборудования. Система состоит из двух печатающих голов и каретки с магнитным креплением. Каретка подъезжает к нужной голове, захватывает её и снимает с базы. Для замены она возвращает голову на место, где специальный штифт сдвигает магнитную пластину и ослабляет крепление. После этого каретка забирает вторую голову и продолжает печать.

Такое решение позволяет сочетать в одном изделии материалы с разными свойствами. Благодаря модульной конструкции принтер можно дополнять необходимым оборудованием постепенно, по мере появления новых задач.

«Мы хотели создать принтер, который можно адаптировать под любые задачи, не покупая новое оборудование. Модульная система позволяет легко менять конфигурацию, что снижает затраты и делает технологию доступной для небольших производств и учебных лабораторий», — отметили студенты РТУ МИРЭА — участники проекта Никита Кочетов, Вероника Ермолаева и Даниил Котов.

«Точно такого же принтера в мире не существует. Есть аналоги с отдельными модульными частями», — подчеркнул старший преподаватель кафедры цифровых и аддитивных технологий РТУ МИРЭА Александр Лим.

В проект заложены область печати 300 × 300 × 250 мм и скорость до 700 мм/с. Предусмотрены закрытый корпус, подогреваемая платформа и активный нагрев камеры до 80 °C. Принтер рассчитан на работу с пластиками PLA, PETG, ABS, TPU и HIPS, что позволяет подбирать материал под требования к будущей детали. 

В дальнейшем разработчики планируют внедрить сервисы контроля качества. Они будут отслеживать печать в реальном времени и выявлять возникающие проблемы, помогая сократить расход материала и количество неудачных изделий.

Над проектом работали студенты четвёртого курса Н. Е. Кочетов и В. М. Ермолаева, Д. С. Котов, а также заведующий лабораторией и старший преподаватель А. А. Лим. Работа велась в рамках проекта «Стартап как диплом» на кафедре цифровых и аддитивных технологий РТУ МИРЭА и включала научное исследование. Проект опубликован в сборнике докладов Национальной научно-технической конференции с международным участием "ПЕРСПЕКТИВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ТЕХНОЛОГИИ".  

В дальнейшем команда выиграла гранты на разработку модульного пятиосевого 3D-принтера INTED MAP. Опыт создания системы со сменными печатающими головами стал основой для следующего этапа работы над собственным оборудованием для аддитивного производства.