Американские ученые продемонстрировали 3D-печать полиимидом методом робокастинга

Исследователи из Политехнического университета Виргинии (Virginia Tech) разработали очередной вариант 3D-печати полиимидом – высокоэффективным полимерным термо- и электроизолятором, широко используемым в электронике и космической технике.Осенью прошлого года научная команда под руководством доцента факультета машиностроения Virginia Tech Кристофера Уильямса отрапортовала об успехах в разработке методики 3D-печати полиимидом, более известным 3D-печатникам как каптон. Каптоновая пленка зачастую применяется в качестве покрытия рабочих поверхностей FDM 3D-принтеров, при этом материал широко используется в электронике и космической технике ввиду высокой химической стойкости, низкой уязвимости к ультрафиолету и отличных электро- и термоизоляционных характеристик. Каптон может стабильно эксплуатироваться при температурах до 400°С, и именно высокая теплостойкость затрудняет применение этого материала в аддитивных технологиях. Первый вариант методики 3D-печати полиимидом за авторством американских ученых основывался на стереолитографии с использованием специально разработанного фотополимера с полиамидокислотой – прекурсором полиимида. Несмотря на успех, команда решила опробовать еще один вариант, на этот раз с применением робокастинга (Direct Ink Writing). Робокастинг довольно схож с привычной экструзионной печатью филаментами, однако подразумевает использование псевдопластичных материалов при комнатных или близких к комнатным температурах. Другими словами, печать тестом или глиной – это и есть робокастинг. В сравнении со стереолитографией, робокастинг отличается куда более низким разрешением печати. Какой тогда смысл? Дело в том, что стереолитография подходит только для изготовления изделий из одного материала, тогда как робокастинг позволяет комбинировать расходники, переключаясь с одной головки на другую. Еще одно преимущество в том, что робокастинг позволяет укладывать материал на уже имеющиеся поверхности, даже на изогнутые или со сложным рельефом. В общем и целом, робокастинг лучше подходит для печати электроники, а это и есть основное рассматриваемое направление практического применения.Первый вариант разработанного материала для новых экспериментов не подошел, будучи слишком жидким: уложенные слои просто растекались бы под собственным весом до того, как их удалось бы отвердить ультрафиолетовым излучателем. Ученым пришлось взяться за создание нового, более вязкого материала. Испытания опытных 3D-печатных изделий показали почти полное соответствие характеристикам коммерчески доступного каптона, то есть сохранение механических свойств при температурах до 400°С с началом деградации материала от 534°C, что лишь на несколько градусов ниже показателей коммерческих аналогов. О планах по монетизации пока не сообщается. Доклад научной команды опубликован по этой ссылке.

А у вас есть интересные новости? Поделитесь с нами своими разработками, и мы расскажем о них всему миру! Ждем ваши идеи по адресу news@3Dtoday.ru.