Новые материалы помогут улучшить свойства напечатанных на 3D-принтере деталей

На основе прошлых исследований команда также выбрала DLP как наиболее перспективный метод 3D-печати, особенно для деталей из нескольких материалов.

В работе ученые описывают процесс создания нового материла для 3D-печати, который использовался в 3D-принтере с проектором в оттенках серого. Материал предназначен для производства высококачественных деталей со строго определенными свойствами. В ходе 3D-печати материал освещается проектором в оттенках серого, а затем обрабатывается заново для улучшения механических характеристик. Ученые обнаружили, что изображение в оттенках серого позволяет получить «функциональные градиенты», такие как решетчатые структуры и различные метаматериалы.

С помощью гибридного материала и двухэтапного процесса обработки исследователям удалось добиться максимально точной фотополимеризации. Анализируя результаты прошлых проектов, ученые обнаружили, что двухэтапная обработка позволяет получить как единообразные, так и разнородные конструкции. За счет нового метода удалось изготовить конструкцию с необходимой плотностью и без токсинов – поэтому она безопасна для использования во многих проектах.

Для демонстрации потенциала 3D-печати по методу DLP в оттенках серого ученые также напечатали простые геометрические фигуры с градиентами, решетки и биологические элементы с высоким разрешением. Кроме того, оказалось, что модели деформируются определенным образом, поглощая энергию – этот аспект уже напоминает о 4D-печати, которая включает в себя «умные» материалы. Таким образом, можно говорить о перспективах применения новой технологии в воксельной печати, 4D-печати метаматериалов, для создания хирургических моделей и мягких роботов.

Совершенствование механических свойств напечатанных на 3D-принтере деталей – непростая задача, решением которой в последнее время занимаются многие разработчики. Подобные проекты проводятся в сфере функциональных деталей, нанотехнологий, производства новых материалов и изучения влияния различных факторов на прочность и долговечность напечатанных на 3D-принтере предметов.