Aerosint разрабатывает лазерный спекающий 3D-принтер нового поколения

Бельгийская компания Aerosint разрабатывает 3D-принтер нового поколения, работающий по технологии селективного лазерного спекания (SLS/DMLS), но обеспечивающий повышенную экономию порошков и позволяющий работать с несколькими расходными материалами одновременно. Несмотря на высокую популярность в промышленном секторе, лазерные спекающие 3D-принтеры обладают парой существенных недостатков: так как выращивание осуществляется в камере, постепенно наполняемой порошком, готовые изделия могут состоять только из одного материала. Теоретически, перед спеканием можно наносить слои из разных материалов, но тогда неизбежно произойдет смешивание, что затруднит или даже сделает невозможным повторное использование неизрасходованных порошков. Выкидывать же остатки слишком затратно.

Даже в случае использования одного материала происходит непроизвольное спекание частиц вблизи выстраиваемой модели. На практике эта проблема решается просеиванием остаточного порошка перед повторным использованием, но определенное количество отходов все же образуется, да и сам процесс очистки занимает время и требует специального оборудования. Aerosint пытается решить обе проблемы, вернувшись к истокам – оригинальному видению технологии селективного лазерного спекания за авторством Карла Декарда. Декард изначально рассматривал SLS-печать как методику спекания рабочего порошка в среде инертного материала, но с 80-х, когда идея появилась на свет, и до сегодняшнего дня такой подход не был реализован из-за технологической сложности. В итоге производители спекающих 3D-принтеров остановились на упрощенном варианте технологии, используемом по сей день (на иллюстрации ниже). «Мы разрабатываем технологию выборочного нанесения порошков, способную сделать 3D-печать методом селективного лазерного спекания и аналогичные аддитивные процессы более экономичными в плане расходных материалов, особенно при печати дорогими полимерами, такими как полиэфирэфиркетон (PEEK), а также позволяющую осуществлять 3D-печать несколькими порошковыми материалами одновременно», – рассказывает инженер-разработчик Кевин Эккес.

Идея заключается в нанесении каждого слоя с помощью барабанных головок, заряженных тем или иным материалом. Фактически, барабаны наносят растровое изображение, где в роли пикселей выступают частицы рабочего порошка и «инертного» материала – дешевого опорного порошка с высокой температурой спекания, например обычного кварцевого песка или керамики на основе оксида алюминия. Нанесенный слой спекается точно так же, как и в обычных SLS-принтерах. Так как методика почти исключает смешивание полимера с песком, значительно упрощается процедура постобработки и подготовки опорного материала к следующему рабочему циклу. Если же увеличить количество барабанов, то можно печатать детали разного состава. Что интересно, технология предназначена для работы не только с полимерными порошками, но и металлическими, а барабанные головки прототипа рассчитаны на стабильную работу при фоновых температурах до 400°С. «В настоящее время мы заканчиваем работу над первым прототипом для печати полимерными порошками. Прототип основан на промышленном SLS 3D-принтере 1997 года выпуска, оборудованном нашими распределяющими барабанами. Как только аппарат будет готов, мы сможем продемонстрировать преимущества печати несколькими порошками: равномерное спекание на повышенной скорости, печать с нулевым количеством отходов за счет повторно используемых неспекаемых опорных материалов, печать несколькими материалами одновременно, доступная, безотходная 3D-печать дорогими инженерными термопластами, облегченная постобработка ввиду отсутствия напекания на внешних поверхностях изделий и так далее», – обещает генеральный директор Aerosint Эдуард Мунс де Хасе.

Aerosint намеревается завершить подготовку прототипа, предназначенного для печати полиуретаном и нейлоном, в начале следующего года. Параллельно ведутся работы над системой для работы с металлическими порошками. Напомним, что над аналогичными проектами работают команды из России и США – исследователи из Нижегородского государственного университета им. Н.И. Лобачевского (НИФТИ ННГУ) под руководством профессора Чувильдеева и корпорация General Electric, использующая наработки студентов Сиракузского университета.

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.