強大的石灰石3D打印裝備Novi

     目前處理這個世界上的垃圾比以往任何時候都更重要。例如，在石灰石采石行業(yè)，已被認定有價值的垃圾大約占80%到90%。為了持續(xù)處理這大量寶貴的石灰石垃圾，Jack Biltcliffe與ASTUDIO及波特蘭雕塑和采石信托機構(gòu)共同合作開發(fā)出了Novi。這是一種新的3D打印裝置，被用于地面上的石灰漿擠壓工作。這個項目目前已經(jīng)成為倫敦布魯內(nèi)爾大學(xué)（Brunel University London）本科學(xué)位項目的一個重要部分。

      波特蘭島周圍已建成石灰石采石產(chǎn)業(yè)。波特蘭石是一種受歡迎的石灰石，一些著名的建筑，如圣保羅大教堂（位于英國倫敦）就是使用它作為建筑材料的。通過在波特蘭島接觸某些機構(gòu)如波特蘭雕塑和采石信托機構(gòu)（PSQT），這個項目已經(jīng)能夠與采石場合作并參與島上令人激動的再生項目。這個項目的目的是通過對采石過程中產(chǎn)生的廢料進行再利用，并將其3D打印成雕塑作品，來為波特蘭島上的資源再生提供幫助。

     通過一系列的迭代實驗，一個石灰膏擠出工藝被開發(fā)出來，它是倫敦布魯內(nèi)爾大學(xué)本科學(xué)位重點項目的一部分。起初開發(fā)人員觀察到在石塊切割過程中細粒度的石灰石可以與冷卻液混合，形成石灰石漿液。漿液之后被干燥，然后完全硬化結(jié)合在一起。這種干燥漿液的方法可以被用于糊膏擠出，甚至可用于最終的3D打印。而純石灰?guī)r3D打印的試驗面臨許多挑戰(zhàn)。例如，打印的對象一旦與水接觸就會再次瓦解成泥漿。結(jié)構(gòu)試驗還表明，純石灰?guī)r部件的張力極弱。通過添加其他化合物來優(yōu)化該材料的開發(fā)工作一直在持續(xù)，目前已經(jīng)有積極的結(jié)果。

      3D打印石灰石物體的第一次物理實驗涉及到一臺Mendel90桌面3D打印機，該機器使用10ml注射器作為一種控制糊膏擠出的方式。經(jīng)過優(yōu)化注射器裝置并設(shè)法成功地用石灰石打印，開發(fā)人員很快就發(fā)現(xiàn)由于干燥時間比較長，如何安全獲得打印對象是一個問題。小尺寸的試驗對象必須干燥超過12個小時后才能被處理或從建造板上移除。這意味著由于打印品需要干燥，3D打印機不能長時間使用。為了減少打印機上的等待時間，需要進一步研究該機器的三軸運動機制。為此研究人員們選擇了類似SCARA機器人的機械控制方式。SCARA機器人通常被用作流水線上的搬運機器人，它雙臂可以通過協(xié)作定位XY位置。開發(fā)人員在此基礎(chǔ)上開發(fā)出了一種被稱為Novi的定制CARA機器臂。與傳統(tǒng)的3D打印機不同的是，它并沒有被限制在一個固定的構(gòu)建板上，而是任何平面都可以成為一個構(gòu)建板，之后打印機可以移動到一個新的構(gòu)建板上。一個更大版本的糊膏擠壓機緊接著Novi被開發(fā)出來，使其可以進行更大尺寸的打印。新的擠出系統(tǒng)是建立在以前的系統(tǒng)上的，一個200ml容量注射器被安裝在機械臂末端。選用注射器的好處是易于使用、價格便宜，而且便于控制。

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