Алгоритм сокращения вибрации позволит удвоить скорость 3D-печати (+ видео)

Несмотря на значительное улучшение этого параметра за последние несколько лет, ряд характеристик персональных 3D-принтеров неизбежно связан с ограничением скорости. В частности, такие модели производят из легких компонентов – с одной стороны, это их преимущество, благодаря которому персональные 3D-принтеры становятся недорогими и портативными. С другой стороны, небольшой вес способствует сильной вибрации в процессе 3D-печати из-за движения деталей. Таким образом, значительное повышение скорости печати неизбежно приведет к ошибкам, вызванным вибрацией вокруг печатной головки.

Именно над этой проблемой в своей лаборатории в Мичиганском университете работает профессор инженерной механики Чайндам Оквудайя. Он представил алгоритм компенсации вибрации, который способен ускорить 3D-печать в два раза. В основе работы алгоритма – исходная информация о динамике 3D-принтера, которая позволяет противодействовать вибрации, печатая без ошибок. Разработка отлично показала себя в ходе экспериментов, поэтому Оквудайя уверен, что она может стать подходящим решением для дополнительного усовершенствования недорогих персональных 3D-принтеров.

В качестве испытания команда изготовила на 3D-принтере модель здания Капитолия, с применением алгоритма и без него. При традиционной 3D-печати со скоростью 60 мм/с, чтобы на создание модели ушло 3 часа 59 минут. Затем исследователи настроили десятикратное ускорение и напечатали еще две модели – каждая из них была готова через 2 часа 6 минут. Проект, в котором использовался новый алгоритм, идеально соответствовал цифровой модели.

В свою очередь, макет, напечатанный без применения алгоритма, оказался чрезвычайно деформирован.

Ученые обнаружили, что ускорение можно довести до 20 раз без снижения качества модели. Несмотря на удачные испытания, Оквудайя намерен продолжить совершенствование алгоритма компенсации вибрации. Команда уже планирует начать переговоры с потенциально заинтересованными производителями 3D-принтеров. Оквудайя говорит о возможности внедрения алгоритма в программное обеспечение, такое как Marlin и Repetier.