Австрийские исследователи создают гибридный стереолитографический 3D-принтер для печати высокопрочными полимерами

Преимущества 3D-печати над литьем при необходимости изготовления небольших партий очевидны, особенно когда речь идет об изделиях со сложной геометрией. В таких случаях 3D-печать – наиболее простое и выгодное решение. Единственными сдерживающими факторами остаются качество поверхностей и структурные характеристики. Австрийские исследователи из Венского технического университета предлагают оригинальное решение: новый 3D-принтер, способный печатать полимерами высокой вязкости, используемыми в литье под давлением, и сочетающий технологии лазерной (SLA) и проекторной (DLP) стереолитографии.

Разработкой занимается команда под руководством профессора Юргена Штампфла. Работа исследовательской группы в целом направлена на эффективную адаптацию высококачественных пластиков к аддитивным процессам, повышение качества поверхностей и совершенствование механических характеристик 3D-печатных изделий, так как именно эти моменты определяют масштаб внедрения 3D-печати в производственные процессы.

1_3.jpg

В частности, ученые исследуют возможность 3D-печати ударопрочными полимерами высокой вязкости и работают над аддитивным процессом, позволяющим получать исключительно высокое по стандартам современной 3D-печати качество поверхностей. Для этого разработчики не только адаптировали сами материалы, но и создали собственное 3D-печатающее устройство, использующее для основной засветки слоев DLP-проектор. В отличие от обычных проекторных принтеров, новое устройство использует гибридную систему засветки, дополняя DLP-проектор лазерной системой. По замыслу ученых, такой подход поможет добиться повышенного разрешения печати. Что немаловажно, новый процесс позволяет использовать широкий ассортимент материалов. Обычно DLP и SLA-принтеры используют неупругие термореактивные пластики – такие, как метакрилаты и эпоксиды. В данном же случае возможно использование более широкого диапазона полимеров, включая пластики с высокой вязкостью и отличной ударостойкостью. Таким образом, этот принтер станет первой системой, способной работать с полимерами, доселе использовавшимися только в литье под давлением. Кроме того, дизайн позволяет работать с керамикой на основе оксида алюминия, оксида циркония и трикальцийфосфата, а также биостеклом.

2_0.jpg

Разработка открывает ряд новых возможностей. Исследователи считают, что термомеханические свойства 3D-печатных изделий могут превзойти характеристики литых аналогов. Кроме того, технология позволяет печатать с разрешением выше 20 микрон, позволяя создавать сотовые структуры с толщиной стенок в 100мкм. Текущая версия принтера способна печатать изделия размером 144×90×160мм. «Возможно изготовление высокопрочных деталей, демонстрирующих высокое удлинение при разрыве (то есть пригодных для производства защелкивающихся компонентов) и резиноподобных, абсорбирующих деталей. В сравнении с материалами, используемыми в привычной лазерной стереолитографии, была достигнута повышенная термостойкость, ударная вязкость в 40кДж/м² и удлинение при разрыве в 40%», – поясняют разработчики.

3_2.jpg

Таким образом, новый аддитивный процесс может стать альтернативой литью под давлением, позволяя создавать детали, способные выдерживать высокие механические нагрузки. Кроме того, технология сохранит очевидные преимущества аддитивного производства над литьем в плане геометрической сложности моделей и себестоимости производства ограниченных партий или одиночных изделий.

Пожалуйста, оцените статью:
Ваша оценка: None Средняя: 5 (2 votes)
Источник(и):

3dtoday.ru

3ders.org