Стереолитография без поддержек: немецкие ученые сконструировали усовершенствованный фотополимерный 3D-принтер

Институт лазерных технологий Фраунгофера и компания Rapid Shape GmbH разработали усовершенствованную методику 3D-печати фотополимерными смолами. В основе технологии лежит DLP/LCD-печать, то есть послойная засветка фотополимеров с помощью цифрового проектора или ЖК-матрицы со светодиодной подсветкой, однако новая методика позволяет обходиться без построения опорных структур, а также более эффективно использовать рабочий объем. Процесс под названием «TwoCure» в целом аналогичен привычной стереолитографии: слой за слоем фотополимерной смолы отверждается излучателем, в данном случае DLP-проектором или светодиодным массивом с ЖК-маской. В привычных стереолитографических 3D-принтерах выращивание объектов начинается с субстрата – подвижного рабочего столика. При печати сложных форм, например навесных элементов, необходимо печатать и поддержки, то есть опорные структуры, помогающие сырому изделию сохранять заданную форму. После полной засветки поддержки приходится удалять вручную, что отнимает немало времени и может привести к случайному повреждению самого изделия. Немецкие исследователи прибегли к интересной хитрости, добавив к засветке еще одно отверждение, но временное. Отсюда и название. Судя по всему, вдохновением послужили лазерные спекающие 3D-принтеры (SLS), в которых заполняющий рабочую камеру порошок служит одновременно расходным материалом и опорой для свеженапечатанных слоев. После печати «опорный» порошок можно вновь пустить в дело. А что если провернуть нечто подобное с фотополимерами? Нужно лишь научиться переводить смолу из жидкой фазы в твердую, а затем обратно. Засветка фотополимера – необратимый процесс. С другой стороны, смолу можно еще и заморозить.В этом и кроется основной секрет новой технологии: каждый слой фотополимера выборочно засвечивается, формируя часть модели, а по мере погружения в кювету охлаждается, формируя цельную твердую основу для новых слоев. После печати достаточно лишь разморозить материал, слить растаявшую смолу и получить готовые изделия. Есть у такого подхода и еще один большой плюс: прямой контакт с платформой не требуется, а потому полезный объем не ограничивается площадью столика. Другими словами, изделиями можно заполнить весь объем кюветы, лишь бы они не соприкасались, иначе после печати напечатанные детали придется отрывать друг от друга. Наконец, значительно упрощается процесс моделирования и подготовки цифровых моделей к 3D-печати. Как утверждают разработчики, первые 3D-принтеры на основе новой технологии в скором времени будут готовы к серийному производству, хотя точная дата и стоимость пока не называются. Официальная презентация рабочего прототипа состоится 14-17 ноября в рамках отраслевой выставки Formnext во Франкфурте-на-Майне.

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.