Создаём будущее автоматизации

Электрохимический 3D-принтер по металлу

Новый подход к созданию металлических изделий на базе модифицированного FDM

Электрохимический 3D-принтер по металлу — это инновационное устройство, основанное на модификации классического FDM-принтера, в котором пластиковый экструдер заменён на одноканальную капиллярную иглу, подающую электролит на металлическую подложку. Вместо расплава пластика, здесь формирование металлического объекта происходит путём электроосаждения из раствора, управляемого движением головы и управляющей электроникой.

Принцип действия

1. Электролит (обычно раствор соли металла, например, сульфата меди) подаётся через тонкую иглу на металлическую или графитовую подложку.
2. Одновременно между иглой и подложкой создаётся электрическое напряжение (анод-катод), при котором ионы металла восстанавливаются и осаждаются строго в точке контакта электролита с подложкой.
3. Управляемое перемещение головки позволяет "рисовать" металлические структуры с высокой точностью, слой за слоем.

Аппаратная основа

Проект базируется на обычном FDM-принтере (например, Ender-3), в котором заменены:

• Экструдер → на держатель иглы с системой подачи электролита;
• Хотэнд → на электрически изолированную капиллярную иглу (или трубку), соединённую с анодом;
• Стол → используется как катод, иногда с вращением (для тестов на диске);
• Контроль подачи тока и напряжения реализован через внешний модуль управления с возможностью тонкой регулировки;
• Система промывки и откачки добавляется для повышения чистоты процессов.

Преимущества технологии

• Доступность: может быть собрана из донора FDM + пара недорогих модификаций.
• Металлический результат: реальные токопроводящие металлические структуры.
• Высокая точность: при хорошей механике и калибровке иглы можно печатать тонкие дорожки, контактные площадки, даже потенциально — обмотки и катушки.
• Перспективы: простота масштабирования, возможность гибридных систем с FDM-печатью поддержек, перспективы в прототипировании деталей дронов, плат, микроактуаторов.

Потенциальные применения

• Производство функциональных металлических деталей для БПЛА, мехатроники, сенсоров;
• Прототипирование печатных плат (в том числе многослойных);
• Изготовление токоведущих дорожек, микроконтактов, катушек, экранов;
• Микросварка, создание миниатюрных элементов и даже тестов на осаждение разных металлов (медь, никель, серебро и др.).

Что нужно доработать

• Разработка сборочного комплекта, позволяющего быстро переделать любой FDM-принтер в электрохимический;
• Создание упрощённого стенда для тестов: вращающийся диск + вертикальная подача электролита;
• Проработка ПО или G-кода с особенностями печати (например, задержки осаждения, очистка, многоцикловость);
• Интеграция в одну систему с FDM-головой — для печати подложек, креплений и поддержек из пластика.

Сообщество и участие

Проект развивается открытым сообществом в Telegram: @URBAN_ion_S — основной канал, автор идеи и разработки.

Если вы:

• умеете проектировать механические компоненты;
• можете помочь с электроникой, схемами или прошивками;
• занимаетесь CNC, DIY, дронами, 3D-печатью — Добро пожаловать в разработку. Чем больше энтузиастов подключится — тем быстрее мы получим рабочий массовый прототип.

Открываемые возможности

Печать обмоток моторов, элементов жесткости для пластиковых печатных конструкций

Текущее состояние

Работающий прототип https://t.me/ntstg/1276

Ближайшие задачи

Испытания, улучшение конструкции и характеристик, оформление OSHW документации. Создание роторных стендов для испытания печати различными растворами и материалами.

Перевод на модульный самосборный формат, добавление функций смены электролита и смены рабочего инструмента (интеграция с FDM и прочими)

Перспективы коммерциализации

Переделка из обычных FDM принтеров и продажа

Автоматическое производство

Нет вложений.

Ссылки

• https://youtube.com/shorts/YUxZT7mL2Rk