Пристрій для 3d-друкування

Реферат: Пристрій для 3D-друкування містить комп'ютер, платформу і джерело концентрованого сонячного випромінювання. Джерело містить параболоїдний концентратор і контрдзеркало. UA 118038 U (12) UA 118038 U UA 118038 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до створення тривимірних об'єктів методом 3D-друкування, зокрема технології селективного лазерного спікання. Відомий пристрій для виготовлення виробів методом стереолітографії, де як джерело енергії пропонувалось використати пучок світла або рентгенівських променів [Hull C.W., Apparatus for production of three-dimensional objects by stereolithography, Pat.US 4575330 A, B29C 67/00, G03F 7/20, G03F 7/00, G09B 25/02, G09B 25/00, B29C 35/08, B29D 01 1/00, G03C 000/00, 11.03.1986]. Недоліком пристрою є відсутність конкретно означених елементів пристрою, які могли б бути використані як ефективні джерела енергії. Також відомий пристрій для виготовлення виробів методом селективного лазерного спікання, де як джерело енергії використано керований комп'ютерною програмою лазер [Beaman J.J., Deckard C.R. Selective laser sintering with assisted powder handling, Pat. US 4938816 A, B05C19/00J, B29C41/12, B22F3/105, B23K26/34, B23K26/08, B23K26/08B, B22F3/00K, C23C24/10, C23C26/02, B22F3/105S, C23C24/08, B29C41/46, B22F7/02, G05B19/41, B29C67/00R4B, 03.07.1990]. Недоліком пристрою є використання як джерела енергії лазера - складного устаткування, яке потребує затрат електричної енергії. Найбільш близьким до заявлюваної корисної моделі є відомий пристрій для виготовлення виробів методом селективного лазерного спікання, де як джерело енергії використали концентроване лінзою Френеля сонячне випромінювання [Solar Sinter by Markus Kayser, http://www.makerbot.com/blog/2011/06/24/solar-sinter-by-marrkus-kaysе]. Недоліком пристрою є використання як джерела енергії концентратора сонячної енергії у вигляді складної у виготовленні лінзи Френеля. Задачею корисної моделі "Пристрій для 3D-друкування" є розширення технологічних можливостей виробництва 3D-друкованих виробів за рахунок застосування як джерела нагрівання концентрованим сонячним випромінюванням комбінації дзеркало-контрдзеркало. Поставлена задача вирішується тим, що в пристрої, який складається із комп'ютера, платформи і джерела концентрованого сонячного випромінювання, джерело містить параболоїдний концентратор і контрдзеркало, які взаємодіють згідно з оптичною схемою Касегрена. Сконцентроване параболоїдним концентратором сонячне випромінювання направляється на контрдзеркало і, відбиваючись від нього, формує фокус у технологічній зоні керованої комп'ютером рухомої платформи. Використання схеми створення джерела нагрівання концентрованим сонячним випромінюванням із параболоїдного концентратора та контрдзеркала розширяє технологічні можливості виробництва 3D-друкованих виробів. На кресленні показано принципову схему пристрою, що пропонується. Пристрій складається з параболоїдного концентратора 1 та контрдзеркала 2, рухомої платформи 3 і комп'ютера 4. Пристрій працює наступним чином. За допомогою механізму наведення та слідкування (не показано на схемі) параболоїдний концентратор 1 наводять на Сонце. Далі сконцентроване сонячне випромінювання попадає на розташоване згідно з оптичною схемою Касегрена контрдзеркало 2 і відбивається через центральний отвір дзеркала 1 в технологічну зону рухомої платформи 3, яка рухається відповідно до команд комп'ютера 4. Кріплення платформи 3 дозволяє її рух з трьома ступенями свободи, що необхідно для проведення процесу спікання порошкового матеріалу відповідно до комп'ютерної програми. Приклад здійснення корисної моделі. Параболоїдний концентратор діаметром 1,5 м навели на Сонце. Сконцентроване сонячне випромінювання, перенаправлене контрдзеркалом, яке було встановлене відповідно до схеми Касегрена, фокусувалось на плоскій поверхні порошкового середовища, створеного із суміші піску і базальту на платформі, що має форму циліндра. Рухаючись відповідно до команд комп'ютера, платформа підставляла ділянки поверхні порошкової суміші під дію термічного впливу концентрованого сонячного випромінювання, внаслідок чого спікався запрограмований для відповідного рівня висоти виробу профіль, а платформа періодично поновлювала рівень обробки поверхні. За 15 хвилин було виготовлено циліндр висотою 20 мм, зовнішнім діаметром 25 мм і товщиною стінки 3 мм. Застосування технологічної схеми - параболоїдний концентратор і контрдзеркало - замість лінзи Френеля відповідної потужності дозволило розширити технологічні можливості виробництва 3D-друкованих виробів з використанням концентрованого сонячного випромінювання. Корисна модель може бути використана для виготовлення різних виробів із порошків керамічних і металевих сплавів методом 3D-друкування за допомогою концентрованого сонячного випромінювання в умовах відсутності дорогих високотехнологічних складових елементів для енергетичних вузлів пристрою для 3D-друкування та при відсутності електричної енергії. 1 UA 118038 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 Пристрій для 3D-друкування, що містить комп'ютер, платформу і джерело концентрованого сонячного випромінювання, який відрізняється тим, що джерело містить параболоїдний концентратор і контрдзеркало. Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2