Az agyag formázása és agyagból készült tárgyak készítése egy több ezer éves művészet, de a 3D nyomtatók valami újat és egyedit hoznak ebbe az ősi mesterségbe. Nemcsak olyan alkatrészeket lehet létrehozni, amelyek formái jelenleg más eljárással nem lehetségesek, hanem a 3D nyomtatás sokkal költséghatékonyabb és gyorsabb, mint a hagyományos módon történő kerámia alkatrészek és agyagtárgyak előállítása.
Vizsgáljuk meg, hogyan indították el az új nyomtatók és anyagok az ősművészetben, szobrászatban és építészetben a 3D nyomtatott kerámiák robbanását.
A kerámia 3D nyomtatók saját kategóriába tartoznak, és ebben számos eltérő gép található.
3D kerámia nyomtatás tervezéshez
3D nyomtatott kerámia inspirálta az új generációt azok között az alkotók között, akik vonzódnak az olyan díszes és rendkívül részletes formákhoz, amelyek lehetetlenek vagy túl munkaigényesek lennének a hagyományos kerámia folyamatokkal. A fazekasságtól az építészeti tervezési alkalmazásokig a tervezők új módokat találnak a kerámia formálására.
Kerámia művészek, mint például Jonathon Keep, Kate Blacklock és Emre Can, 3D nyomtatási eljárásokat használnak kerámia darabok létrehozásához múzeumi és magángyűjtemények számára, lenyűgöző és egyedülálló eredménnyel.
Keep a számítógépes tervező szoftverek segítségével alkotja meg munkáit, majd 3D nyomtatja őket agyagban egy egyedi delta-karos 3D nyomtatóval. Nyomtatás után a kerámia művet hagyományos módon égetik és bevonják mázzal A szerző ingyenesen kínálja a „Guide to Clay 3D Printing” című útmutatót online, amely 78 oldalnyi nyomtatási és anyagi tippeket tartalmaz. Blacklock kötőanyag permetezési technológiát használ munkái 3D nyomtatásához Providence, R.I. stúdiójában.
Az elmúlt években a 3D nyomtatókat arra használták, hogy terrakotta anyagot extrudáljanak egyedi tetőcserépekhez, mesterséges zátonyokhoz, sőt akár teljes épületekhez. Az építészeti tervezésben például használták őket épület homlokzatok és egyedi kerámia pavilonok nyomtatására.
Kerámiaművészeti anyagok és módszerek
A művészi körökben gyakran használják felváltva a „kerámia” és „agyag” kifejezéseket, amikor a fazekasságról van szó. Az agyag ugyanakkor egyfajta kerámia, azonban nem minden kerámia anyag készül agyagból. Az agyag természetes anyag, amely a földből származik. A kerámiák olyan anyagok, amelyek megszilárdulnak, ha felhevülnek (ide értve az agyagot is). Amikor 3D nyomtatásról beszélünk, széles választékban használható agyag alapanyag, ideértve a kerámiát és a terrakotta-t is, amelyeket egy fúvóka segítségével nyomtathatunk a végső formát létrehozva.
3D nyomtatók képesek kinyomni mindent a kaolintól és porcelán agyagtól kezdve a kemény agyagon és terrakottán át egészen a betonig (de ez már egy másik történet, amiről itt olvashat).
Az extrúzió, vagyis az olvasztott rétegképzés (FDM), egyáltalán nem az egyetlen módszer a kerámia művészet 3D nyomtatására. A tervezők kötőanyag permetezést és kisebb mértékben sztereolitográfiát (SLA) és digitális fényfeldolgozást (DLP) használnak összetett kerámia alkatrészek előállításához egy folyékony kerámia masszából.
Vannak olyan 3D nyomtatók, amelyek különböző anyagokkal dolgoznak. Általában csak egy szerszámfej cseréje vagy az anyag előre beállítása szükséges, és már el is kezdhető a nyomtatás. Bár ezek a gépek nem kifejezetten a kerámia 3D nyomtatásra lettek tervezve, hivatalosan is alkalmasak kerámia alkatrészek előállítására, és érdekes alternatívákat jelenthetnek, számos különböző alkalmazáshoz.
Az alábbiakban öt kedvenc 3D nyomtatót találja a kerámia és agyag művészet terén.
DeltaBots 3D PotterBot Series
A 3D PotterBot sorozat az egyik első valóban kifejezetten a kerámia 3D nyomtatásra tervezett nyomtatócsalád, amely a kerámiaipar számára készült. A nyomtató jelentős kapacitású tolórudas extrudere révén nagy mennyiségű koncentrált kerámia anyagot juttat ki, lehetővé téve a folyamatos áramlást és pontos nyomtatást.
Ezt a célt úgy érik el, hogy eltávolítják a szokásos csőalapú nyersanyag-ellátó rendszert, ami megszünteti a csövekből eredő késleltetést és hiszterézist. A folyamatos extrúzió biztosítja a pontos réteg lerakást az egész nyomtatás során, ráadásul maga az extruder sem igényel külső energiát vagy levegőkompresszort a paszta előre hajtásához.
A DeltaBots nevű cég kifejezetten nagyobb kerámia edényekhez tervezte a nyomtatót. A Scara V4 például egészen egy méter magas objektumokat is képes nyomtatni! Jelenleg összesen hat különböző 3D PotterBot kerámia nyomtató áll rendelkezésre, az áruk pedig 3 250 és 27 950 dollár között változik.
Delta WASP 2040 és 40100 agyag
Az olasz 3D nyomtató gyártó, a WASP, a nagy delta 3D nyomtatóikról ismert. Főcímekbe kerültek azzal, hogy a nagy delta rendszereiket használták fel házak és menedékhelyek építéséhez fejlődő országokban.
Eredetileg a WASP a kerámia nyomtatás világába az LDM agyag extruder rendszerrel lépett be, amely egy kiegészítő, amelyet saját nyomtatóikkal és néhány harmadik fél által gyártott 3D nyomtatóval is használhatnak. Megfelelően beállítva ez a technológia a piac egyik legpontosabb pasztanyomtatási kerámia 3D nyomtatását kínálja. A WASP agyag készlet körülbelül 760 dollárba kerül.
A cég végül felismerte,hogy néhány felhasználó jobban szeretne olyan original kerámia 3D nyomtatót, amely azonnal használható. Ezt meg is valósították. A WASP 2040 Clay és annak nagyobb testvére, a WASP 40100 Clay mindkettő olyan delta gépek, amelyek speciálisan az agyag 3D nyomtatására lettek tervezve, és az extrúziós eljárást alkalmazzák.
A gépek extrudáló rendszere akár 40 bar kimeneti nyomást is biztosít, és opcionális, de szokatlan visszahúzó rendszerrel rendelkezik. A költségek: 2040 Clay körülbelül 3300 dollárba kerül, Ø400 x 200 mm építési térfogattal és 0,5 mm minimális rétegmagassággal.
StoneFlower 3.0
A német StoneFlower olyan kerámia 3D nyomtatót kínál, amely alkalmas prototípusok és kis sorozatú termelésre művészet, dizájn és építészet területén. A StoneFlower 3.0 Multimaterial nyomtató nemcsak kerámiában és porcelánban, hanem más, pasztaszerű vagy viszkózus folyadékban is létrehozhat alkatrészeket, mint például vakolat, papír pép, viasz vagy akár forrasztópaszta. Egy 5 hüvelykes érintőképernyős vezérlőpanellel van felszerelve, és valós időben teljes mértékben vezérelhető WiFi-n keresztül is.
A vállalat egy agyagextruder-kiegészítő rendszert is kínál a harmadik féltől származó 3D nyomtatókhoz való adaptációhoz. Minden készlet tartalmaz egy extrudert, egy nyomtatófejet és egy vezérlőegységet. Míg a szabványos készlet körülbelül 680 dollárba kerül, a StoneFlower 3.0 dobozos 3D nyomtató 3850 dollárba kerül.
Cerambot Eazao & Delta
Bár még mindig a Kickstarter fázisban van (ami azt jelenti, hogy megrendeléseket fogadnak el a gépek további fejlesztésének finanszírozására), a Cerambot Eazao nagyon ígéretesnek tűnik.
Ez a Cerambot második kickstartolt kerámia 3D nyomtatója. (Az Eazao már túllépte a 10 000 dolláros célt.) Az eredeti Cerambot egy delta nyomtató volt, de a vállalat most áttért a kartézi tervezésre az Eazao esetében, állítva, hogy az stabilabb és gyorsabb, mint az előző gép.
A Cerambot delta modellje 499 dollárba kerül, míg az Eazao alapmodelljének ára 799 dollár. A Cerambot továbbá egy nagyobb méretű pro modellt is kínál a delta sorozatból.
VormVrij 3D Lutum
A holland agyag 3D nyomtató gyártó, a VormVrij 3D öt gépet kínál Lutum sorozatukban, és 2021-ben két újat vezettek be: egy kezdő verziót, a 4M-et (3 700 dollár), és a népszerű 5 új, kisebb verzióját, a 5M-et (7 400 dollár). Az M a mini verziót jelzi, mivel ezeknek a gépeknek kisebb a helyigénye és alacsonyabb az első beruházási költsége, mint a nagyobb változatoknak.
Az új Lutum 5M a Lutum 5 kisebb és gazdaságosabb változata, és többségében ugyanazokat a funkciókat tudja ellátni, kivéve, hogy csak egy agyag extrudert tud vezérelni. A cég nemrégiben bevezetett egy új költségkímélő agyag extrudert is, amelyet bármely Lutum agyagnyomtatóra telepíteni lehet, és ideális kisebb saját készítésű projektekhez vagy kísérleti agyagnyomtatáshoz.
A Lutum sorozat folyamatos agyagáramot, gyors és precíz szakaszos agyagáramot, valamint gyorsított vagy lassított agyagáramot képes kezelni. Az álló nyomtatóágy lehetővé teszi, hogy dolgozzon az objektumon a nyomtatás folyamán, ami különösen hasznos a fazekasoknak, akik nyomtatás közben szeretnének dolgozni a nyomaton. A gép körül 200 fokos szabadság biztosítja a teljes hozzáférést a nyomtatott agyaggal való interakcióhoz.
A választott agyagtól függően a fúvókaméretek 0,8 mm-től 7 mm-ig terjednek, a rétegvastagság pedig 0,5 mm-től 3 mm-ig változhat. Az optimális nyomtatási tartomány az átlagos agyag esetében 1 mm rétegvastagság és 3 mm fúvóka méret.
A Lutum 4M kivételével az összes nyomtató rendelkezik érintőképernyővel, és teljes mértékben vezérelhető Wi-Fi-képes eszközökkel vagy hálózatokkal. Az összes nyomtatóhoz G-kód utasítások szükségesek a működéshez, amelyeket a legtöbb szeletelő szoftvercsomag létrehozhat, de az ingyenes Prusa Slicer alkalmazást ajánlja gyártó.
Formlabs Form 3
Az általunk összeállított listán a Formlabs Form 2 3D nyomtató egyedülálló, mivel a vállalat saját kerámia gyantájával nyomtat. Ez a gép valóban értékes eszköz lehet bármely művészeti stúdióban, hiszen valósággá tudja tenni az ötleteket. Sőt, akár kisebb mennyiségű termelésre is használható.
A kerámia gyanta piacra dobásával most már kihasználhatja az SLA technológia erejét (amely ismert arról, hogy részletesebb részleteket szállít, mint az extruder technológia) a pontos kerámia alkatrészek előállításához. Azonban néhány „de” is akad.
Egyrészt a Formlabs ezt a gyantát „kísérleti” termékként forgalmazza, és kijelenti, hogy ez egy összetettebb anyag, amely „sikeres nyomtatáshoz extra lépéseket és további kísérletezést igényel”. Inkább tervezőknek és lelkes felhasználóknak szánják, mintsem egy termelési gépnek. A Kerámia Gyanta egy szilika-tartalmú fényre keményedő polimer. Az égetés után a polimer kiég, és igazi kerámia alkatrészt képez.
Továbbá, az építési méret 125 × 125 × 165 mm viszonylag kicsi az FDM versenytársakhoz képest. Mindazonáltal, részleteiben kidolgozott alkatrészekhez ez egy igen hasznos eszköz.
Szerzze be kerámia alkatrészeit 3D nyomtatással!
A nagy globális 3D nyomtató üzemek, beleértve a Craftcloudot, a Sculpteot, az Xometry-t és az i.Materialiset, nem kínálnak technikai vagy design kerámiát. Reméljük, hogy ez a kereslet növekedésével változni fog.
Műszaki kerámiák esetén az említett nyomtató gyártó, az Admatec, az EU-ban műszaki kerámia nyomtatási szolgáltatást kínál ügyfeleinek egy partneren keresztül, a Formatec nevű vállalat közreműködésével Hollandiában. A német 3D nyomtatási vállalat, a ProTIQ kerámiás sztereolitográfia alapú 3D nyomtatást kínálja. Az Egyesült Államokban pedig a Calix Ceramic Solutions céggel veheti fel a kapcsolatot.
A design kerámiák esetén nézze meg a Kwambio-t, egy New York-i székhelyű 3D nyomtatási vállalatot, amely a kerámia anyagokra összpontosít. A vállalatot széles körben használják művészek és tervezők, de ipari felhasználásra is gyárt alkatrészeket.
Eredeti forrás: All3dp.com
