На волне интереса к AI решил посмотреть что это. В ChatGPT с вопросом патент США 

US11285666B2 что можешь сказать:

Патент US11285666B2 описывает технологию 3D-печати жидким металлом, причём

с акцентом на точность формирования структуры и управление охлаждением

расплава. Если у тебя уже есть принтер с такой возможностью, то, возможно, ты

работаешь с чем-то похожим.

Вот несколько ключевых аспектов из патента:

🔹 Контроль температуры и охлаждения — одна из главных проблем печати

расплавленным металлом — это высокая температура и возможность образования

дефектов при затвердевании. В патенте рассматриваются способы управления этим

процессом.

🔹 Стабильность подачи материала — важный момент, поскольку вязкость

жидкого металла и его поведение при экструзии сложнее, чем у полимеров.

🔹 Минимизация пористости — технология направлена на улучшение прочности и

плотности готовых изделий.

Патент может быть связан с уже существующими технологиями, такими как XJet

NanoParticle Jetting (NPJ) или различные вариации LDM.

Интересно, хотя про металл там по минимуму было сказано.

 Давно сюда не заходил и удивился что людям до сих пор интересна эта тема. Видел свое видео, из первого поста, на многих ресурсах. Почитав обсуждения понял что многие не совсем уяснили для чего это и каковы возможности. 

Видио было снято в начале 2017 года. Экструдер был весь закрыт камуфляжем, в реальности он в 2 раза меньше. Мне хотелось проверить способность управляемой экструзии как таковой и посмотреть как происходит соединение слоев. По результатам стало ясно что слои сливаются в целое, а позже вышло исследование на тему  https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1369702118303663

Сам экструдер - это не только печать металлами, хотел обратить внимание на новый способ подачи рабочего материала который убирает старые барьеры и открывает новые возможности. Кто то понял, как скажем BigRep или еще одна немецкая фирмы с принтером печати алюминием делает вот такие замечательные изделия

ну а кто то до сих пор продавливает нежизнеспособные варианты печати с дальнейшим запеканием и прочей обработки с кучей дополнительного оборудования. В то время мне казался тот путь развития 3Д печати тупиком, стоимость материала была дороже стоимости изготовления детали обычным способом, и последний Formnext в Франкфурте усилил мои опасения, ну и не только мои: https://www.fabbaloo.com/news/why-investors-lost-faith-in-the-3d-printing-industry-a-look-at-market-declines

Я ушол из темы, скучно и в реалиях моей страны абсолютно бесперспективно.

 

     Прошло 5 лет как я получил патент. За это время, в индустрии 3D печати изменилось отношение к печати "жидким металлом", от полного неприятия до - это надо развивать.

    Помню  как в 2017 году я испытывал свой первый прототип, смотрел как расплав олова ложится слой за слоем сливаясь в монолитную деталь. Мне это очень нравилось...

    Думаю, пройдет еще лет 5 и появится понимание что правильный способ печати "жидким металлом" - это экструзия, которая делает возможной печать не только в чистом цехе но и на корабле при качке или где то в полевых условиях, а при подготовке и в условиях космоса. Тем кто работает в этом направлении посоветовал бы начинать с цинковых сплавов, температуры не высокие, хорошие литьевые свойства, механические свойства готовых деталей не хуже алюминиевых. Это будет проще, а полученный опыт покажет куда двигаться дальше. 

    С марта 2022, я прекратил все свои проекты. Желаю всем удачи, Мир вашему дому.

Получен патент в США

патент US 11285666 B2

 Завершение моих заметок по получению патентов на изобретение из Казахстана. 

 Подача заявки в США была переходом в национальную фазу по процедуре РСТ. С момента подачи заявки до решения о выдачи патента прошло меньше 2-х лет, обычно как говорят патентные юристы  3-4 года. Наверное, рекорд в получении положительного решения был в офисе Надежды Рейнганд - 2 месяца и 9 дней, с даты подачи. Она связывает это, что заявка очень инновационная, хорошо и правильно написанная. Часть заявок действительно рассматривается в приоритетном порядке, не понятно только как они отбираются.

На основе своего опыта (патенты я получил в Евразии, Китае, США) я посоветовал бы:

Год прошел

На рисунках ниже показан принцип работы экструдера. Я намеренно разделил его на две фазы, так более понятно.

фаза всасывания

При повороте ротора материал построения поступает в верхнюю часть рабочей камеры. Я определил это как фаза всасывания, что аналогично набору материала в шприце когда поршень двигается вверх.

фаза выдавливания

В нижней части происходит выдавливание рабочего материала, фаза выдавливания. То же что и при движении поршня шприца вниз. 

В результате экструдер одновременно всасывает и выдавливает рабочий материал и делает это дозировано. Даже если в приемную камеру, по каким либо причинам, подавать материал под давлением то он будет работать как дозатор. Главное условие, входящий и выходящий каналы рабочей камеры должны быть всегда разделены, в противном случае при определенном положении ротора произойдет вытекание рабочего материала. 

Данный экструдер немного меняет процесс печати. Печать ведется "жидкими материалами", те. если речь идет о пластике то он поступает в приемную камеру уже в виде расплава что положительно влияет на стабильность подачи материала и повышает скорость печати исключая пробки и другие неприятности присутствующие при обычной печати. Так же снижается требование к геометрии прутка. 

Где это применимо:

- в печати полимерами (ABS, PETG и тд.) Это уже реализовано компанией BigRep, у них он называется "экструдер дозатор", как там внутри устроенно информации нет.

- печать керамикой, металлической пудрой и аналогичными материалами. Я не большой фанат печати металлическими порошками с последующим запеканием. Думаю все же они больше под лазерную плавку. Стоимость у них высокая, сами порошки требуют правильного обращения при хранение, использовании и прочее. Думаю этот формат печати нужен там где цена не важна, а других вариантов нет. И все же я связался с ребятами из Rapidia что бы приобрести у них пару туб с их "металлической пастой" для пробы, но Артёму эта идея не понравилась.

- фотополимеры, они сами по себе "жидкие" и их можно использовать с любыми наполнителями, установив в районе сопла излучатели для "засветки". Наиболее эффективно будет расположить на выходном канале систему подачи углеродной нити. Экструдер будет дозировано выдавливать полимер в канал в который подаётся нить, так же это работает с любыми полимерами надо только правильно организовать подачу материалов.

- силиконы и резины. Могут быть даже многокомпонентными, с предварительным смешиванием в приемной камере.

- расплавы металлов. Печать "жидким металлом" думаю наиболее приемлемый способ, с точки зрения массового производства. На сегодняшний день эту нишу представляет Xerox с принтером ElemX. Печать жидкими металлами еще только в начале своего пути, думаю перспективно для печати аморфными металлами, интересен сплав Zamak или ЦАМ (цинк-алюминий-медь, температура плавления чуть выше чем у свинца) и конечно алюминий, как без него.

Я не затронул пищевую или биопечать, не лез в эти сферы, но думаю им тоже будет удобно использовать данный экструдер как альтернативу шприцевому выдавливанию. 

Так же есть перспективы печати в условиях "нулевой гравитации" попросту в космосе. В этих условиях печать возможна только экструзией, а данный экструдер даёт возможность делать это металлами. Необходимы дальнейшие исследования для создания уникальных возможностей, причем по всем направлениям.

Во всех случаях печати надо продумывать механизм подачи материала в приемную камеру, они могут быть разными, я при экспериментах с оловянным сплавом просто плавил его и заливал в прогретый экструдер. Что то как бы: деталь сломалась, расплавил её и на печать по новому :-).

А пока у меня всё, удачи.