Скоростной 3D-принтер HARP может изменить технологию трехмерной печати - «Технологии»

Небольшими изделиями и целыми домами, напечатанными на 3D-принтерах сейчас уже мало кого удивишь. Тем не менее, до их крупномасштабного коммерческого применения может пройти еще не мало времени.

Все может измениться благодаря новой разработке ученых из Северо-Западного университета Иллинойса, которая считается самым большим и высокопроизводительным принтером в своем классе. Прототип их скоростного принтера HARP высотой около 4 метров и печатной платформой площадью 2,5 м2 способен напечатать почти 0,5 метра материала за час — это рекордный показатель на сегодняшний день. Кроме того, устройство способно создавать твердые и прочные объекты, эластичные и упругие или даже керамические.

HARP представляет собой новую версию стереолитографического (SLA) принтера. SLA – это тип 3D-печати, которая превращает жидкий пластик в твердые объекты. Ее особенность в том, что при направлении ультрафиолетового лазера на поверхность жидкой смолы, сначала рисуются опорные структуры объекта, а затем и сам объект. Сформировав один слой, принтер погружает платформу на толщину сечения модели и наносит следующий слой. Под воздействием лазера полимер затвердевает и образует стенки будущего изделия. То есть, слой за слоем, создается модель целиком.

Однако, при полимеризации смолы, которая происходит на больших скоростях, выделяется много тепла. Это может не только повредить сами машины, но и привести к появлению трещин и деформаций на отпечатанных объектах. По этой причине SLA принтеры имеют небольшие размеры и работают относительно медленно.

В HARP проблема перегрева решается с помощью антипригарной жидкости, по свойствам напоминающей тефлон. Эта жидкость непрерывно циркулирует по окну, через которое ультрафиолетовый свет проецируется на смолу, отводя таким образом избыточное тепло. Кроме того, жидкость также предотвращает прилипание смолы к внутренней части принтера. Это увеличивает скорость устройства в сто раз, так как изделия не нужно постоянно «отдирать» от устройства, что требует его остановки.

«3D-печать теоретически имеет огромный потенциал, но практически очень ограничена, - говорит доктор Чад А. Миркин, руководитель исследовательского проекта. - Если бы мы могли печатать быстро без ограничений по материалам и размеру, мы могли бы произвести революцию в производстве. HARP готов это сделать».

Пока принтер проходит тестовые испытания и, как ожидается, доработка устройства займет еще 18 месяцев.

Источник: northwestern.edu