Науковці з Національної лабораторії Оук-Рідж (ORNL), що належить Міністерству енергетики США, повідомили про прорив у сфері тривимірного друку. Вони продемонстрували розробку, яку самі називають «системою 3D-друку нового покоління».
Щоб дізнатись останні новини, слідкуйте за нашим каналом Google News онлайн або через застосунок.
Її головна особливість полягає у використанні багатоканального сопла, що дозволяє масштабувати технологію для промислових потреб, одночасно зменшуючи традиційні обмеження, пов’язані з масою, габаритами та складністю конструкцій. Крім того, ця інновація дає змогу друкувати одночасно різними матеріалами, що відкриває абсолютно нові перспективи для застосування.
У порівнянні з багатьма іншими технологічними галузями, 3D-друк усе ще перебуває на етапі становлення. Саме тому навіть доволі радикальні підходи до його вдосконалення здатні суттєво вплинути на розвиток. У ORNL сфокусувалися на вдосконаленні великих екструдерів із підвищеною пропускною здатністю, адже саме вони зазвичай використовуються для виготовлення масштабних деталей у прийнятні терміни. Дослідники впевнені, що їхній винахід стане серйозним кроком уперед і тому називають його технологією майбутнього.
Запропонований метод покликаний усунути вразливі місця, які з’являються під час масштабного друку. Ще у 2023 році, презентуючи розробку, представники ORNL наголошували, що збільшення розміру екструдерів має й негативний бік: надмірна вага вимагає дорогих і жорстких портальних конструкцій або роботизованих систем для транспортування та керування. До того ж, великі екструдери мають проблеми з точністю подачі матеріалу на низьких швидкостях (менш як 10% від максимальної), що є серйозною перепоною для друку дрібних деталей і для повільних режимів роботи.
Основна ідея системи полягає у використанні кількох екструдерів, об’єднаних у єдиний потік розплавленого полімеру. Завдяки такому рішенню вдається знизити вагове навантаження та позбутися ненадійності на низьких швидкостях, які притаманні традиційним великим системам. Крім того, можливість вимикати окремі сопла дозволяє регулювати швидкість екструзії залежно від потреб. Технологія також підтримує одночасну подачу кількох матеріалів із контрольованим темпом, що робить можливим створення складніших форм на виході, зокрема структур на кшталт «стрічок» або конфігурацій «ядро й оболонка».
У демонстраційному відео, опублікованому нещодавно, розробники повідомили, що для підвищення продуктивності можна додавати нові екструдери без ризику втрати точності чи якості. При цьому максимальна кількість сопел у системі не обмежується, що робить її потенційно безмежно масштабованою.
Фахівці сподіваються, що ця технологія 3D-друку нового покоління найближчим часом знайде практичне застосування в адитивному виробництві, а також у суднобудуванні й аерокосмічній галузі. Згодом деякі переваги можуть дійти й до споживчих 3D-принтерів, значно розширивши їхні можливості та перевищивши функціонал сучасних систем із двома соплами та механічним перемиканням, таких як протестована модель Bambu Lab H2D.
Читайте також:
- Алло профінансувала медичний 3D-друк для військових на 6 млн грн
- США прискорять виробництво ракет завдяки технології 3D-друку