Нова техника на 3D принтиране позволява интегриране на множество материали в един детайл

13.07.2023   |   Начало»Технологии

Редактор
Мира Станкова

Редактор
Мира Станкова

Учени от Университета Хериът-Уот в Единбург създадоха усъвършенствана техника за 3D принтиране, която според тях може да революционизира производствената индустрия. Новият метод за 3D принтиране използва почти инфрачервена (near-infrared – NIR) светлина, за да създава сложни структури, съдържащи множество материали и цветове.

В рамките на изследователския проект учените модифицират добре развит процес на 3D принтиране, известен като стереолитография (SLA), за да постигнат интегрирането на множество материали. Конвенционалните 3D принтери обикновено прилагат син или UV лазер върху течна смола, която след това се втвърдява селективно, слой по слой, за да се изгради желаният обект. Големият проблем при този подход са ограниченията при смесване на материалите.

Различното при проекта научените от Университета Хериът-Уот е използването на източник на почти инфрачервена светлина, който може да принтира на значително по-голяма дълбочина в смолата, без да е необходимо да се принтира на слоеве.

Откритието предлага големи възможности на индустрията, особено на онези отрасли, които разчитат на специализирани части като сектора на здравеопазването и електрoснабдяването, смятат учените.

Възможност за принтиране на дълбочина от над 5 cm

По думите на д-р Хосе Маркес-Хесо, ръководител на проекта, новото при този метод е възможността да се принтира на дълбочина от над 5 cm, докато с конвенционалните технологии дълбочината на принтиране е ограничена до около 0,1 mm. "Това означава, че можете да принтирате един материал и след това да добавите втори, втвърдявайки го във всякаква позиция в 3D пространството, а не само отгоре на външната повърхност."

"Така например, можем да принтираме кух куб, който в голямата си част е запечатан от всички страни. След това можем да се върнем и да принтираме обект, направен от напълно различен материал, вътре в тази кутия, защото NIR лазерът ще проникне през предходния материал сякаш той е невидим, защото в действителност той е напълно прозрачен при излагане на почти инфрачервена светлина", обяснява д-р Маркес-Хесо.

По думите на д-р Адилет Жакейев, изследовател в Университета Хериът-Уот, който работи по проекта вече близо три години, FDM технологията е в състояние да смесва материалите, но тя има ниска резолюция, при която са видими слоевете, докато базираните на светлина технологии като SLA могат да предложат гладки образци с резолюция под 5 µm.

Развитието на новата технология продължава

Новият метод за 3D принтиране позволява множество материали с различни свойства да бъдат използвани за принтиране на един детайл, например гъвкави еластомери и твърд акрил, което е от полза за много бизнеси като например производството на обувки. Техниката открива множество нови възможности, включително изработка на обекти с 3D принтиране вътре в кухини, възстановяване на счупени предмети и дори биопринтиране през кожата.

"В рамките на същия изследователски проект преди това създадохме смола, на която може селективно да бъде поставено медно покритие", посочва д-р Маркес-Хесо. "Комбинирайки двете технологии, сега можем да използваме 3D принтиране с две различни смоли и селективно да покриваме само едната от тях с мед, като използваме обикновена вана за поставяне на покритие. По този начин можем да създадем интегрална схема в 3D, което е от голяма полза за електронната индустрия."

Въпреки футуристичния си характер, разходите за новата технология за изненадващо ниски, посочват учените. Според техните изчисления 3D принтер, използващ тяхната технология, би струвал под 400 британски лири. "Сега, когато разполагаме с резултати, които подкрепят твърденията ни, се надяваме да намерим партньори от бизнеса и да развием технологията още повече", заяви д-р Маркес-Хесо.

Ключови думи: 3D принтер   3D принтиране   SLA   FDM   адитивно производство  

Област: Технологии