Главная » Hi-Tech » Ученые нашли способ, как ускорить 3D-печать в 100 раз

Ученые нашли способ, как ускорить 3D-печать в 100 раз

Работа, описывающая их изобретение, опубликована журналом Science Advances. Вместо обычного способа 3D-печати сложных объектов слой за слоем с помощью пластиковых нитей, ученые из Мичиганского университета предлагают использовать иной метод, который позволяет не только существенно повысить скорость самой печати, но и увеличить долговечность создаваемого объекта вместе с его износостойкостью. Пресс-релиз проекта опубликован на сайте университета.

В этом случае 3D-печать позволяет экономить на литейных формах, стоимость которых может составлять десятки тысяч долларов. Технологии 3D-печати способны оказывать неоценимую помощь при относительно небольших объемах производства, например, там, где требуется создание не более 10 000 идентичных предметов. К сожалению, самая распространенная на сегодняшний день форма 3D-печати, когда объект создается послойно, не способна справиться с поставленной целью за стандартный производственный срок в две недели.

«При использовании традиционных подходов 3D-печати это попросту невозможно, если у вас нет сотен таких машин», — комментирует руководитель исследования Тимоти Скотт, профессор инженерии Мичиганского университета, который совместно с коллегой Марком Бернсом представил новый подход к 3D-печати.

Использование этих источников света позволяет контролировать, где смола затвердевает, а где – остается жидкой. Новый метод, предложенный учеными, включает в себя затвердевание жидкой смолы с помощью двух направленных источников света. Например, при использовании нового метода, исследователи создали трехмерный барельеф за один раз, а не серией одномерных линий или двумерных сечений. Такой подход дает возможность укрепить смолу в более сложных моделях. В качестве других примеров инженеры из Мичиганского университета напечатали таким образом решетку, игрушечную лодку и фигуру в виде буквы М.

«Это один из по-настоящему первых полноценных 3D-принтеров», — заявляет Бернс.

У нового метода тем не менее имеются недостатки: смола имеет тенденцию затвердевать в окне, через которое проходит свет, останавливая печать, как только она начинается. Авторы разработки уточняют, что один из источников света необходим для начала реакции затвердевания, а другой используется для ее остановки, что позволяет точно контролировать печать как во времени, так и в пространстве. Этот метод, по сравнению с обычной печатью с помощью нитей, также позволяет создавать более конструктивно надежные предметы, поскольку объекты, напечатанные традиционным способом, как правило имеют слабые места на границах стыка между слоями. В то же время, при создании относительно большой области, где не происходит затвердевания, более толстые слои смолы — допустим, с примесью порошковых добавок — его можно использовать для производства более долговечных объектов.

Примеры объектов, созданных Скоттом и Бернсом с помощью нового метода 3D-печати:

«С помощью этого метода можно создавать существенно более прочные и износостойкие материалы», — добавляет Скотт.

В обычных системах происходит только одна реакция: фотоактиватор делает смолу твердой везде, где светит свет. Ключом к успеху стала химия смолы. Вместо обычного контроля затвердевания в двумерной плоскости, как это обычно происходит при использовании современных методов печати, мичиганская команда может применять два вида света для затвердевания смолы практически в любой трехмерной плоскости рядом с окном. В системе, разработанной Скоттом и Бернсом, помимо фотоактиватора используется еще и фотоингибитор, который реагирует на другую длину волны света.

Сам Тимоти Скотт решил открыть собственный стартап. Университет уже подал три заявки на получение патентов, чтобы защитить множество изобретательских аспектов, предложенных в новом подходе.

Будущее домашней 3D-печати

Польза от подобных технологий уже очевидна в медицине и промышленности, однако массовая домашняя 3D-печать все еще кажется далекой перспективой. Несмотря на то, что технологии 3D-печати существуют на рынке уже несколько лет, массовыми они пока так и не стали, хотя мир изменить обещали.

Даже в самых известных библиотеках много контента низкого качества. По мнению Михаила Королева, нашего эксперта в области 3D-печати, одна из основных проблем связана с отсутствием библиотек с широким выбором возможных 3D-моделей. При этом, далеко не все обладают навыками, позволяющими самостоятельно создавать нужные 3D-модели. Модели зачастую не оптимизированы под возможности принтеров и могут содержать большое число ошибок.

На создание одной вещи может уходить десятки часов. Другой вопрос заключается в скорости самой печати. Разработки, подобные представленной специалистами Мичиганского университета, направлены, в том числе и на решение этой проблемы.

Потерял или сломал крышку телевизионного пульта – скачал из Интернета нужную модель и распечатал ее на своем домашнем принтере. В то же время домашние инструменты для аддитивного производства, при должном уровне потребительской направленности, могут стать незаменимым инструментом для создания и восстановления сломавшихся бытовых вещей. Через несколько лет действительно любой желающий сможет распечатать у себя дома любую нужную вещь: любую запчасть для бытовой техники, мебель, деталь для машины. Удобно же. Пока же все это видится исключительно сферой для энтузиастов, но сфера постепенно развивается, что не может не радовать.

Обсудить перспективы развития производственной и домашней 3D-печати можно в нашем Telegram-чате.


Оставить комментарий

Ваш email нигде не будет показан
Обязательные для заполнения поля помечены *

*

x

Ещё Hi-Tech Интересное!

Физик-теоретик Митио Каку рассказал, когда человечество докажет «теорию всего»

Первоначально данный термин использовался в ироническом ключе для обозначения разнообразных обобщенных теорий. Одной из самых фундаментальных задач современной физики является поиск так называемой «теории всего» — объединенной физико-математическая модели, описывающей все известные фундаментальные взаимодействия. Со временем термин закрепился в популяризациях ...

TJ: «Яндекс» готовит запуск сервиса аренды электросамокатов

TJ: «Яндекс» готовит запуск сервиса аренды электросамокатов — Транспорт на vc.ru Свежее Вакансии Написать Уведомлений пока нет Пишите хорошие статьи, комментируйте,и здесь станет не так пусто Войти По словам источников, компания может представить новый сервис летом 2019 года. В закладки ...