• Vontatási inverter tervezése SiC félvezetőkkel

Vida Ákos

Kőrösi Csoma Sándor Két Tanítási Nyelvű Baptista Gimnázium, Budapest

3D NYOMTATOTT ALKATRÉSZEK RÉTEGTAPADÁSÁNAK NÖVELÉSE ÚJ NYOMTATÁSI MÓDSZERREL

Bevezetés
A leggyakoribb 3D nyomtatási módszerek az FDM (Fused Deposition Modelling) technológián alapulnak, ahol a nyomtatófej egy műanyag szálat (filament) megolvasztva rétegenként felépíti a 3D nyomtatott alkatrészt. A széles körű felhasználásuk ellenére, az FDM nyomtatók gyakori problémája a nyomtatott rétegek közötti kötések gyengesége (alacsony rétegtapadás). Mivel a 3D nyomtatott rétegek egymás után kerülnek lerakásra, a lerakott réteg már kihűlt és megszilárdult, mire a következő réteg extrudálódik. Ez nehezebbé teszi a műanyag rétegek kötését, ami ahhoz vezethet, hogy a nyomtatott rétegek erő hatására elválhatnak egymástól. Ez a probléma különösen releváns azon iparágakban, ahol a 3D nyomtatott alkatrészek súlya és szilárdsága fontos.

Célkitűzések
A projekt célja egy új 3D nyomtatási technikának a kifejlesztése és tesztelése, amellyel fokozódik a 3D nyomtatott alkatrészek teherbírása.

Módszerek
Ákos által kifejlesztett módszer lényege a 3D nyomtató fúvókájának függőleges lefelé majd felfelé mozgatása meghatározott nyomtatási intervallumonként. Ezzel a módszerrel a nyomtató fúvókája gyakorlatilag „összecsípi” a két lerakott réteget, ismét felmelegítve, és jobban összeolvasztva őket.
A többféle típusú és márkájú filamentből azonos körülmények között nyomtatott “O” és “I” alakú elemeket FullControl Gcode programban tervezte. Az új módszer tesztelésére készült minták úgy kerültek nyomtatásra, hogy a nyomtató fúvókája minden 1 mm nyomtatás után 0,3 mm-es függőleges (le-fel) mozgást végzett. 185 minta került kinyomtatásra, majd egy erre a célra tervezett mérőeszköz segítségével elszakításra. A terhelést egy mérőcella/Raspberry-Pi computer mérte.

Eredmények
A pályázó összesen 168 sikeres mérést végzett, amelyből 78 mintát standard, és kilencvenet a fejlesztett technikával nyomtatott. Az összes új nyomtatású minta erősebbnek bizonyult standard nyomtatású párjánál, a Verbatim PLA kivételével. Az új technikával készült minták maximális terhelhetőség növekedése +55%, +63%, +~0%, +100%, +26%, +30% és +9% volt a Prusament PLA “O” formájú elemek, Prusament PLA „I” formájú elemek, Verbatim PLA „I”- elemek, Gembird PLA „I”-elemek, Fritz 3D PLA „I”-elemek, Prusament PETG „I”-elemek és Iglidur J260 „I”-elemek esetében.

Konklúzió
A printer fúvókájának függőleges mozgásával jelentősen növelhető a printelt elemek teherbírása.