3D-печать - потрясающая технология, которой еще предстоит изменить наш мир. Но на данном этапе у нее есть существенный недостаток - она слишком медленная. Тем не менее, ученые понемногу справляются с этой бедой.
Инженеры Северо-Западного университета в Иллинойсе представили самый быстрый в мире 3D-принтер. Машина под названием HARP (от англ. high-area rapid printing, быстрая печать на большой площади) является рекордсменом по части изготовления больших объектов. Камера для печати HARP имеет площадь около четверти квадратного метра и высоту около 4 метров. Принтер способен за несколько часов распечатать объект размером со взрослого человека.
Скорость печати в высоту составляет около полуметра в час, что является рекордом пропускной способности 3D-печати. По словам разработчиков, принтер может быть очень полезен при быстрой печати больших деталей или множества мелких деталей одновременно.
Как это работает
В работе HARP использует улучшенную версию технологии стереолитографии. Это процесс 3D-печати, при котором жидкий полимер превращается в твердый объект под воздействием ультрафиолетового излучения.
Стереолитография начала активно применяться в 3D-печати около четырех лет назад, но у этой технологии имелся ряд недостатков. В частности, проблемой был перегрев. Чем быстрее печатался объект и чем он был больше, тем сложнее было контролировать выделение тепла. Это приводило к тому, что крупные фигуры невозможно было создавать при помощи стереолитографии - они либо трескались в процессе, либо получались деформированными.
Ученым удалось усовершенствовать стереолитографию при помощи вещества под названием Liquid Teflon (“жидкий тефлон”). HARP проецирует ультрафиолетовое излучение через окошко, сквозь которое циркулирует жидкий тефлон. Он поглощает тепло и охлаждается в специальном отсеке. Проще говоря, печать все еще генерирует огромное количество тепла, но, по крайней мере, теперь это тепло не повреждает объект печати. По словам разработчиков, это увеличивает скорость печати почти в сто раз.
Почему это важно
HARP может революционизировать крупномасштабное производство. Существующие большие 3D-принтеры способны производить большие детали, но из-за несовершенства технологии эти детали нуждаются в последующей обработке. HARP же способен производить детали, которые не нужно доводить до ума напильником. Они готовы для использования сразу после окончания печати. А значит, процесс производства становится более быстрым и эффективным.
“Когда вы можете быстро печатать большие предметы, это кардинально меняет процесс производства. С помощью HARP можно создать все что угодно, без литейных форм и склада, полного деталей. Можно напечатать все по первому требованию”, - говорит Чад Миркин, один из авторов проекта.
Теперь ученые намерены превратить свою разработку в коммерческий продукт. В ближайшие 18 месяцев они планируют начать поставлять первые принтеры HARP промышленным предприятиям.
