Внастоящее время основными материалами 3D-печати для аддитивных технологий являются термопластичные полимеры (PLA, ABS и др.), термореактивные (фотополимерные) смолы, а также металлические порошки. Из минеральных вяжущих в этом качестве используют «чернила» на основе гипса, цемента или глины (гораздо реже) [1…3]. Среди экологически чистых и негорючих минеральных аналогов только глина обеспечивает возможность 100% переработки «выращенного» сырца в случае необходимости.
Многократное использование исходного компонента обеспечивает очевидные преимущества 3D-принтерам, работающим на глине. Отсутствие общих принципов конструирования таких устройств обуславливает актуальность проведения работ по поиску оптимальных решений в области их компоновки и функционирования, включая разработку составов «чернил» на основе глиняного сырья.
Анализ работ по конструированию принтеров на минеральных составах указывает на разнообразие принципов их проектирования [1…6]. По целому ряду параметров наиболее современной технологией печати глиной является LDM-технология от компании-производителя 3D-принтеров WASP (Италия). Такие принтеры скомпонованы по дельта-кинематической схеме и оборудованы неподвижной площадкой для обеспечения сохранности печатаемого керамического сырца. Вместе с тем актуальной остается «классическая» компоновка принтеров, основанная на применении картезианской схемы, обладающей преимуществом по точности позиционирования. С применением такой схемы работает большинство промышленных принтеров на цементных и бетонных «чернилах». Они укладывают бетонную смесь с помощью экструдера, установленного на подвижной портальной конструкции [5, 6]. Базовыми компонентами растворной части бетона являются портландцемент, среднеразмерный кварцевый песок и модифицирующие добавки (гиперпластификаторы, полимерные или минеральные микроволокна, активные минеральные порошки). Критерии отбора, механизм подачи и качество укладки крупного заполнителя при трехмерной печати основывается, как правило, на компетенциях самих разработчиков (ноу-хау).