Ученые из США продемонстрировали систему 3D-печати нового поколения

Ученые из Национальной лаборатории Ок-Ридж (ORNL) Министерства энергетики США продемонстрировали то, что они описывают как «систему 3D-печати следующего поколения». Ключевым нововведением здесь является мультиплексированное сопло, которое может обеспечить масштабируемую 3D-печать для промышленности, сводя к минимуму типичные компромиссы между размером, весом и сложностью изделия.

По сравнению со многими отраслями промышленности, 3D-печать все еще находится в зачаточном состоянии, и поэтому пути оптимизации могут быть довольно радикальными и вносить значительные изменения в технологию. Инновации ORNL нацелены на более крупные экструдеры с более высокой пропускной способностью, которые обычно используются для создания крупных объектов за разумное время. Исследователи считают, что их нововведение произведет большой прорыв и поэтому называют его технологией следующего поколения.

Этот усовершенствованный метод масштабной 3D-печати устраняет слабые места процесса при работе с большими объектами.

«Экструдеры можно постоянно увеличивать в размерах, но их вес требует более жестких и дорогих систем порталов или роботов для их переноски и управления»,

«Крупные экструдеры также страдают от ненадежного контроля потока на низких скоростях (<10% от максимальной пропускной способности), что может быть проблемой для небольших построек и операций печати на низкой скорости».

Как это работает?

В основе системы 3D-печати нового поколения лежит использование нескольких экструдеров, объединенных для мультиплексирования вывода в единый поток расплавленного полимера. Благодаря этому изменению, как утверждается, типичные проблемы крупномасштабной печати, такие как весовые ограничения и ненадежность на низких скоростях, сводятся к минимуму.

Например, скорость экструзии можно замедлить там, где это требуется, отключив одно из мультиплексированных сопел. Кроме того, несколько материалов могут подаваться одновременно с контролируемой скоростью. В ORNL предполагают, что это также открывает возможности для создания более сложных конструкций «ленточного» типа и структур «сердечник и оболочка» прямо из сопла.

В ходе недавно опубликованного демонстрационного видео нам сообщают, что

«можно добавить больше экструдеров для увеличения пропускной способности без ущерба для качества или контроля».

Ожидается, что технология 3D-печати «следующего поколения» от ORNL скоро найдет применение в аддитивном производстве, судостроительной и аэрокосмической отраслях. Со временем некоторые преимущества могут перейти и в область потребительских 3D-принтеров, предоставив нам возможности, превосходящие лучшие механические системы с двойным соплом, которые мы тестировали, такие как Bambu Lab H2D.

Национальная лаборатория Ок-Ридж, основанная в 1943 году, является крупнейшим в США многопрофильным научно-исследовательским учреждением Министерства энергетики. Лаборатория сыграла ключевую роль в разработке ядерных реакторов и продолжает оставаться ведущим центром исследований в области материаловедения, вычислительных наук и энергетических технологий.