同じデバイスで異なるプロパティを持つ複数の材料を印刷する

私はインターネットを検索して、さまざまな利点と、それらが印刷できるさまざまな3Dプリンターを見つけました。

しかし、さまざまな特性を持つ複数の素材を印刷できるプリンターを見つけることができないようです。たとえば、PLAと金属を同時に印刷します。そのようなプリンターは現在利用可能ですか、それとも開発中ですか？

はいといいえ。

たとえば、プラスチックとプラスチックの同時印刷。そのようなプリンターは入手可能ですか、それとも開発中ですか？

実際には、いいえ。金属印刷はプラスチックよりもかなり高い温度を必要とし、2つのプロセスは非常に互換性がないため、1つのプリンターで同じ印刷で両方を印刷できる優れたソリューションは現在ありません。押し出しフィラメント、レーザー焼結、または硬化樹脂のいずれであっても、問題なく互いに隣接して印刷するには、処理環境がかなり類似している必要があります。

プリントヘッドを交換して複数の素材を印刷することを目的とした多くのプリンターがあります。たとえば、セラミックペースト押出機を使用してから、プラスチックを使用して次の印刷のためにヘッドを交換することができます。

これを解決するために過去にいくつかの取り組みがあり、いくつかの取り組みが進行中です。たとえば、木材の金属である低温合金は、プラスチックと互換性のある温度で注ぐことができるため、プラスチックに溝またはボイドを残してプラスチックを印刷するプリンターを作成することができます。その後、この印刷中に同じプリンターが溶融した木材の金属を注ぎます。これらの領域に入ると、凝固して内部の金属構造になります。これらは回路と電気の使用を目的としていますが、これらの材料の熱膨張の違いにより応力が発生し、信頼性が低下するため、依然として重大な問題が存在します。

したがって、これらのプロセスの一部は開発されていますが、これはまだ実験段階にあり、プリンターが1回の印刷セッションでさまざまな素材を印刷する前に克服すべき重要な問題があります。

もちろん、さまざまな素材の印刷と見なすことができるほど幅広い特性を持つプラスチックを見つけることができます。木質繊維を練り込んだプラスチック、導電性プラスチックの隣にグラファイトを印刷、フレキシブルプラスチックの隣に印刷などが可能になり、要件によってはニーズを満たす場合があります。

ほとんどの場合、デュアル押出しプリンターでこれを実現できます。ただし、デュアル押し出しは、マルチカラー印刷またはサポート材料を使用した印刷に最適です。たとえば、パーツをPLAで印刷し、すべてのサポート材料を水溶性PVAで印刷します。

実際には、2つの完全に異なる材料を印刷することは、互いに十分に接着しない可能性があるため、適切なエンジニアリング手法ではありません。したがって、純粋な金属と純粋なプラスチックの場合、2つの材料はいずれの時点でも両方が同じ物理的状態にならないため、うまく結合しません。

ただし、最適なオプションは、一般的なバインダー（ABS、PLA、ナイロンなど）とカーボンファイバー、ファイバーグラス、ケブラーなどの強力な材料を組み合わせて複合アプローチを使用するMarkForgedのようなプリンターです。