Исследователи из Бранденбургского университета прикладных наук представили свой вариант 3D-печати фотополимерными смолами во взвешенном состоянии с высокой производительностью, высоким разрешением и без необходимости в опорных структурах.
3D-печать полых структур на стереолитографических 3D-принтерах — достаточно трудоемкая задача, зачастую требующая построения множественных опорных структур, которые потом приходится удалять. Еще сложнее, когда необходимо печатать полые микроструктуры. Этот момент стал одной из отправных точек для разработки целого ряда методов фотополимерной 3D-печати во взвешенном состоянии, без привычного послойного построения на платформе. Второй момент — повышение производительности, в том числе за счет отверждения моделей целиком, а не послойно.
О некоторых проектах по этим направлениям мы уже рассказывали: компания Daqri продемонстрировала голографический 3D-принтер в 2017 году, в прошлом году исследователи из Калифорнийского университета в Беркли и Ливерморской национальной лаборатории (LLNL) продемонстрировали технологию 3D-печати методом вычислительной аксиальной литографии (на иллюстрации выше), а в начале этого года швейцарские ученые из лаборатории прикладной фотоники Федеральной политехнической школы Лозанны представили свой аналог, также полагающийся на ротационную засветку. Шведская компания Cellink пошла немного в другом направлении и решила создать голографический 3D-принтер для биопечати живыми клетками.
Вариант немецких ученых основан на облучении фотополимера в двух плоскостях ультрафиолетом и белым светом. Одним компонентом системы служит ультрафиолетовый излучатель, формирующий своеобразную виртуальную платформу, просвечивая кювету насквозь тонкой линией. На формируемое таким образом световое поле, передвигаемое от одного края емкости до другого, с помощью установленного в перпендикулярной плоскости проектора накладываются изображения срезов модели. Ключевой момент играет и состав материала: ультрафиолетовое поле всего лишь приводит фотополимер в возбужденное состояние, а полноценная активация фотоинициатора происходит в момент дополнительного облучения белым светом.
В свое время Бри Петтис и его команда MakerBot назвали свою линейку 3D-принтеров «репликаторами» в честь одноименного молекулярного ассемблера из вселенной «Звездный путь». За то же название ухватились и упомянутые выше американские исследователи. Судя по всему, Звездный флот продолжает следовать лозунгу «Смело идти туда, куда не ступала нога человека», но по пути заблудился и попал в Германию, где тоже нашлись фанаты этой научно-фантастической саги.
«Мне нравится проводить аналогию с репликаторами из «Звездного пути»: когда световое поле передвигается внутри емкости, можно наблюдать, как из ниоткуда возникает что-то», — предсказуемо делится Мартин Ригелхи, один из авторов проекта.
Ну а откуда официальное название «ксолография»? Это всего лишь бессмысленная (увы!) транслитерация выдуманного по аналогии с голографией термина Xolography, где X символизирует перекрестное облучение. В текущем виде технология позволяет печатать с производительностью в районе 55 кубических миллиметров в секунду с разрешением до 25 микрон. Доклад научной команды опубликован в журнале Nature по этой ссылке.
И последний момент, заслуживающий внимания: хотя пока что речь идет только об опытных аддитивных системах, команда образовала стартап Xolo, предлагающий стандартизированные и кастомизированные 3D-принтеры всем желающим. Правда, стоимость предложения не называется, но заинтересованные лица могут навести справки на официальном сайте.
Заинтересовались темой скоростной печати. Вот Вам пример — фотополимерный 3D принтер Sonic XL — высокоскоростная модель.
Демонстрация процесса:
Источник: новинки 3D-печати от сайта 3DToday.ru
