Скоростная микропечать: немецкие ученые разрабатывают гибридный лазерно-проекторный 3D-принтер
Зачем? Для начала разберемся, что из себя представляют эти технологии. SLA-DLP — хорошо знакомая любителям, хотя в основном применяемая в достаточно дорогих аддитивных системах профессионального уровня методика, основанная на отверждении фотополимеров цифровыми проекторами со светодиодной подсветкой, где проектор задает форму последовательных слоев. Эта методика выгодно отличается повышенной производительностью в сравнении с конкурентной технологией лазерной стереолитографии (SLA), где слои вычерчиваются точка за точкой с помощью одного или нескольких лазерных излучателей. С другой стороны, лазерные системы дают более высокую точность и разрешение, чем проекторные варианты. Одна из разновидностей лазерной стереолитографии — это многофотонная литография, где облучение фотополимера производится буквально единичными фотонами, воксел за вокселом, что позволяет достигать субмикронного разрешения, но с очень низкой производительностью. Помимо высокой детализации возможна и печать без опорных структур и даже во взвешенном состоянии: например, в двухфотонных литографических системах необходимая для отверждения интенсивность света достигается в точке пересечения фотонов с двух излучателей. Другими словами, по одиночке фотоны могут беспрепятственно проходить сквозь толщу материала, а при пересечении в заданных точках — возбуждать процесс полимеризации.
Теперь вернемся к показателям производительности и разрешения. В случае с проекторными системами можно наращивать деталь в высоту со скоростью в несколько десятков миллиметров в час, причем по всей площади рабочей поверхности одновременно, в чем и состоит основное преимущество перед лазерными аналогами. Разрешение при этом измеряется в десятках микрон. А вот многофотонная литография дает разрешение уже порядка ста нанометров, но с производительностью на уровне каких-то десяти кубических микрометров в секунду. И здесь пора задать резонный вопрос: а зачем забивать гвозди микроскопом? Представьте, что речь идет о 3D-печати, например, лабораторной микрожидкостной системы. Основную массу такого изделия вполне можно напечатать на приличной скорости методом проекторной стереолитографии, а сверхвысокое разрешение требуется лишь на отдельных участках — там, где необходимо сформировать микроскопические каналы.
Подобный подход можно найти и в технологии 3D-печати полимерными прутками (FDM/FFF): некоторые слайсеры позволяют менять параметры наплавления пластика таким образом, чтобы формирование поверхностей и мелких деталей осуществлялось соплом малого диаметра и на малой скорости ради высокого качества, а заполнение внутреннего объема — головкой с широким соплом ради экономии времени. Как поясняют разработчики, в настоящее время осуществляется постройка опытного аппарата с 365-нанометровым ультрафиолетовым HD-проектором и фемтосекундной лазерной системой, а также разработка специального программного обеспечения, в задачи которого, в частности, будет входит анализ CAD-моделей с автоматическим определением моментов, когда необходимо переключаться с одной методики печати на другую. В качестве примеров применения рассматривается производство интегрированной оптики сложной формы, микрожидкостных систем, опорных структур в тканевой инженерии и так далее. Трехлетняя исследовательская и опытно-конструкторская программа запущена в ноябре прошлого года и финансируется Европейским фондом регионального развития.
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.
Еще больше интересных статей
Хой жив: компания Parc3D создала 3D-печатную скульптуру вокалиста «Сектора Газа»
Подпишитесь на автора
Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых статьях.
Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.
Компания Festo продемонстрировала бионический пчелиный рой
Подпишитесь на автора
Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых статьях.
Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.
Презентация первого отечественного строительного 3D-принтера
Подпишитесь на автора
Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых статьях.
Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.
Мы рады представить вам нашу совместную разработку с компанией Спец...
Комментарии и вопросы
Простите, но в чем конкретно в...
Ну вообще такое конечно рисуют...
Попробуйте меньший радиус, воз...
Друзья, хелп! Решил напечатать...
Собственно, в заголовке все на...
Свернул паз под шестигранник,...
я голову сломал уже. Как в Cur...