В Бристоле разработан новый метод 3D-печати с помощью ультразвука

Недавно группа инженеров из Университета Бристоля представила совершенно новую технологию 3D-печати, которая позволит работать с высококачественными композитными материалами – способ основывается на системе ультразвуковых волн.

Принцип действия системы ультразвуковых волн – в расположении миллионов микроскопических волокон в поддерживающем каркасе, что укрепляет материал. Для успешного применения новой разработки команда из Университета Бристоля поместила модуль со сфокусированным лазером на трехосевом 3D-принтере Prusa i3 RepRap. Модуль располагается над ультразвуковым механизмом калибровки, который размещает волокна в точном соответствии со схемой. Затем волокна отверждаются направленным излучением, что позволяет напечатать усиленную деталь.

«Наша работа – это первый пример технологии 3D-печати с постоянным контролем над внутренней микроструктурой. Потенциально метод может использоваться для быстрого изготовления прототипов со сложными микроструктурами, – говорит профессор физики ультразвука из Университета Бристоля Брюс Дринкуотер. – Контроль над размещением волокон дает возможность управлять свойствами напечатанного на 3D-принтере материала, не нарушая процесс производства».

Как утверждают исследователи, систему ультразвуковых волн можно недорого установить почти на любой 3D-принтер, доступный в широкой продаже. Скорость печати – 20 мм в секунду – сопоставима с другими распространенными технологиями. Команда из Университета Бристоля за счет представленного исследования начала, в своем роде, революцию в 3D-печати, позволив использовать «сложные волокнистые конструкции» в напечатанных на 3D-принтере предметах. Внедрение микроскопических усиливающих волокон позволит изготавливать более умные, сложные и прочные материалы.

В целом, можно ожидать, что ультразвуковая система позволит любителям 3D-печати, ученым и промышленным игрокам по всему миру управлять физическими и химическими свойствами композитных материалов. В свою очередь, это способно привести к созданию более качественных и функциональных напечатанных на 3D-принтере продуктов.