Технологии 3D-печати с использованием водорастворимых материалов облегчают создание деталей из композитов

Как оказалось, водорастворимые материалы, используемые для создания поддерживающих структур в процессе печати методом послойного наплавления (FDM или FFF), могут быть использованы и для других целей. Пользователи принтеров от компании Stratasys уже нашли более широкое применение для уникальных свойств водорастворимых материалов. В частности, такие материалы используются на машинах типа Fortus для создания растворимых сердечников при производстве деталей из композитных материалов.

Ранее мы уже рассказывали об уникальном принтере MarkForged Mark One, спроектированном для печати композитных моделей с использованием углеволокна. Несмотря на многообещающий потенциал Mark One, композитные детали сложной формы пока что производятся традиционным методом – наслаиванием композитных материалов и смол на различные формы. Наибольшие трудности возникают при создании полых композитных деталей: приходится делить изделие на части, соединять готовые половинки, обрезать лишний материал. Водорастворимые материалы позволяют создавать сердечники, вокруг которых «оборачиваются» композиты, а в конце процесса изготовления сердечник можно просто растворить и получить готовую цельную, полую деталь. Именно эта возможность заинтриговала студентов шведского Университета Линчепинга, задумавших создать гоночный болид формулы SAE.

Болид формулы SAE, созданный командой ELiTH Racing

Студенты из некоммерческой студенческой гоночной команды ELiTH Racing оптимизировали воздушный коллектор своего болида формулы SAE за счет аддитивного производства растворимого сердечника из материалов, широко используемых в 3D-печати. Команда использовала трехмерный принтер для печати сердечника из термостойкого водорастворимого материала, обернула его в углеволокно, подвергла заготовку обжигу в печи, а затем растворила сердечник. После полировки изделия получился легкий и прочный коллектор, идеальный для использования на гоночном автомобиле. Нужно отметить, что это не единственное применение 3D-печати в данном проекте: некоторые другие части болида, включая панель инструментов, были выполнены с помощью трехмерной печати. Обзор процесса создания коллектора и других деталей болида, выполненных с помощью трехмерной печати, предоставлен в видео.

Хотя студенты в нашей истории и использовали дорогую профессиональную установку Fortus производства компании Stratasys, стоит задуматься о возможностях нетрадиционного применения водорастворимых материалов вроде поливинилового спирта или сульфированного полистирола в обыденной бытовой и любительской печати. Вряд ли кто-то захочет экспериментировать с созданием композитных деталей в быту, но сама идея применения растворимых материалов не только для поддержки моделей, но и для создания сложных полых структур интересна. Если у вас есть идеи, поделитесь с нами!

Статья подготовлена для 3DToday.ru