Спиннинг 3D-принтер может стать ключом к более сильным материалам

Исследователи из Гарварда разработали способ сделать 3D-печатные объекты более долговечными, но техника работает с теми же пластмассами, которые уже использовались в потребительских машинах. Оказывается, создание более сильного 3D-объекта в равной мере касается пустого пространства как пластической структуры. Используя новую вращающуюся печатающую головку, команде удалось точно контролировать расположение микроскопических волокон и придавать готовому объекту большую прочность по отношению к его массе.

Когда вы печатаете что-то с помощью потребительского 3D-принтера, изменение процента заполнения и геометрии может обеспечить более прочную часть - это похоже на добавление структурных опор внутри объекта путем внесения большего количества среды сборки в заданную область. Вы можете думать о ротационной 3D-печати как более продвинутой версии того же процесса с лучшими результатами, используя меньше материала.

Биологические материалы часто имеют гораздо лучшие механические свойства, чем мы можем создать с помощью искусственного процесса. Они могут быть жесткими или гибкими, с силой на единицу массы, что делает их эффективными. Все эти свойства были бы желательны в синтетике, и вращательная печать могла бы получить нас там. Волокна этих новых объектов ориентированы более естественным образом для улучшения механических свойств конструкции. В то время как традиционные принтеры используют одни и те же настройки заполнения по всему объекту, ротационная печать предназначена для настройки микроструктур и предоставления дизайнерам большего контроля над свойствами конечного продукта.

Вращающаяся печатающая головка предназначена не только для показа - когда печатающая головка вращается, она выбрасывает потоки вязких чернил в разных направлениях. Если объект нуждается в добавленной механической прочности в определенной области, волокна можно подталкивать, чтобы обеспечить это, не добавляя к весу столько, сколько традиционные методы. Все это происходит на этапе проектирования, просто определяя несущие и сильно напряженные участки объекта. Вращательный принтер выполняет весь тяжелый подъем.

Волокна выровнены внутри строительного материала, что может быть практически любым, что в настоящее время используется в промышленных и потребительских принтерах. Исследователи утверждают, что ротационная печать совместима с изготовлением плавленых нитей, прямым нанесением чернил, крупномасштабным производством присадок и такими материалами, как термопластик, стекло и углеродное волокно. Текущий тестовый принтер работает с эпоксидной составной матрицей.

3D-печать не снимается в потребительском пространстве, как многие в отрасли надеялись, но она по-прежнему важна в производственных и дизайнерских работах. Ротационная печать может позволить производить более длительные материалы, которые помогают продвигать 3D-печать в более широкую аудиторию.

Читать далее