Представлена технология 3D-печати методом вычислительной аксиальной литографии

Исследователи из Калифорнийского университета в Беркли и Ливерморской национальной лаборатории (LLNL) представили новую методику 3D-печати, основанную на ротационной засветке фотополимерных смол. Технология отличается повышенной производительностью и позволяет выращивать изделия целиком, а не послойно. Рассказываем, как это работает. Если в традиционных стереолитографических 3D-принтерах отверждение фотополимеров происходит слой за слоем, то в разработке калифорнийских ученых применяется ротационный метод: вместо кюветы используется прозрачный сосуд, а засветка осуществляется проектором, но не в горизонтальной, как обычно, а в вертикальной плоскости с одновременным вращением емкости. Проецируемое изображение меняется в зависимости от угла поворота платформы. Проект можно считать развитием еще одной разработки, представленной учеными LLNL в декабре 2017 года и основанной на засветке смол пересекающимися лазерными лучами. Одна серьезная сложность заключалась в необходимости точной калибровки излучателей. В новом варианте такая необходимость отсутствует, так как изделие формируется одним-единственным проектором, последовательно воспроизводящим около полутора тысяч изображений — фактически «снимков» будущего изделия с разных ракурсов. Другими словами, если первый вариант представлял собой разновидность лазерной голографии, то новая система напоминает томографию, только наоборот. «По сути, это видеопроектор, который я в буквальном смысле привез из дома, подключенный к ноутбуку и проецирующий серию изображений, пока цилиндрическая емкость с фотополимерной смолой вращается на поворотной платформе. Само собой, здесь много тонкостей, связанных с составом фотополимера и расчетом проецируемых изображений, но технологический барьер не так уж и высок», — рассказывает доцент кафедры машиностроения Хейден Тейлор. Как указывают ученые, такой подход позволяет избегать «эффекта лестницы» – тех самых слоев, характерных для изделий, напечатанных на обычных стереолитографических принтерах. И это не только вопрос эстетики, ведь послойное построение приводит к снижению изотропности, а следовательно и ухудшению физико-механических свойств получаемых деталей. Кроме того, представленная методика позволяет формировать изделия во взвешенном состоянии, тем самым нивелируя необходимость в опорных структурах. Ключевой момент технологии заключается в светочувствительности используемого фотополимера: так как изделие формируется в центре емкости, свет должен проходить через толщу материала без паразитной засветки, то есть отверждение должно происходить только после того, как целевые участки получат необходимую дозу излучения. Один интересный пример готового изделия проиллюстрирован выше: ручка этой отвертки сформирована прямо вокруг металлического стержня, помещенного в центр емкости. Официально технология именуется «Вычислительной аксиальной литографией», хотя в кулуарах ученые окрестили свою разработку «репликатором» в честь одноименных устройств из вселенной «Звездный путь». Комментариев от представителей компании MakerBot пока не поступало. С докладом научной команды можно ознакомиться 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.