Ученые представили чрезвычайно быстрый 3D-принтер с двумя источниками света

Группа исследователей из Мичиганского университета в США решила усовершенствовать 3D-печать – они представили метод, который позволяет печатать в 100 раз быстрее. Технология основана на применении жидкой смолы, которую обрабатывают двумя источниками света, так что определенные участки материала затвердевают, а другие остаются жидкими.

С помощью нового метода ученым удалось изготовить трехмерный барельеф одномоментно вместо подачи одномерных линий или двухмерных секций. В качестве демонстрации разработчики напечатали сетчатый фрагмент, игрушечную лодку и букву М.

Ранее попытки создания трехмерных объектов в контейнере с жидким материалом сталкивались с рядом ограничений, поскольку смола затвердевает крупными фрагментами, что не позволяет продолжать печать. В свою очередь, ученые сумели получить достаточно большие участки жидкого материала, а также использовали более плотную смолу. Полученные в результате объекты превосходят аналоги, напечатанные по методу FDM/FFF, которым свойственна хрупкость между слоями.

В ходе предыдущих проектов проблему излишнего затвердевания пытались решить за счет добавления кислорода – газ проникает в смолу и позволяет извлечь готовый объект из жидкого материала. Однако для такого решения смола должна быть как можно более жидкой, поэтому подобные проекты работали только в небольших масштабах и требовали чрезвычайно бережного обращения. Ученые из Мичиганского университета заменили кислород на второй источник света, который предотвращает затвердевание смолы. В результате удалось увеличить промежуток между жидким и твердым материалом и увеличить масштабы производства.

Ключевой аспект новой разработки – химические свойства смолы. В традиционных системах происходит только одна реакция — материал затвердевает под воздействием света. В проекте ученых из Мичиганского университета добавлен фотоингибитор, реагирующий на свет с другой длиной волны. Иными словами, новый подход обеспечивает быструю 3D-печать с максимально точным контролем над затвердеванием материала.