Печать мелких объектов принтером 3D на уровне классической струйной техники

Печать мелких объектов принтером 3D на уровне классической струйной техники

Современным промышленным производством уже достаточно широко и успешно используются 3D-принтеры. Между тем, нередко специфичные условия применения требуют микрометрическую печать с высокой скоростью. Рассмотрев этот момент, исследовательская группа Технологического института Карлсруэ разработала установку, способную печатать объекты сантиметрового размера с высокой точностью. Процесс — печать мелких объектов, поддерживает исполнение субмикронных деталей на высоких скоростях.

Превосходство технологии печати крыльев самолётов

Специалисты продемонстрировали высокие параметры скорости печати и надёжность созданного прототипа установки путём печати решётчатой структуры. Объёкт в объёме 60 мм3 содержит детали размерностью, измеряемой микрометровой шкалой. Структура включает более 300 млрд. вокселей (трехмерный аналог элемента пикселя).

Таким образом, новая система показывает превосходство печати даже в сравнении технологии печати крыльев самолётов способом, примерно аналогичным. Более того, изобретатели заявляют, что имеет место новый мировой рекорд в рамках данной технологии.

Установка нового образца действует следующим образом: управляемый компьютером лазерный луч проходит жидкостный фоторезист. Участки материала, попавшие под воздействие лазера, значительно укрепляется. Фокусные точки, по сути, аналогичны соплам струйного принтера. Отличие заключается лишь в использовании трёхмерного пространства.

При помощи новой технологии образом становятся доступными к изготовлению высокоточные филигранные структуры, необходимые для самых разных применений:

  • оптическая сфера,
  • фотоника,
  • область материаловедения,
  • биологическая инженерия,
  • техническая безопасность и др.

Фактически сотнями тысяч вокселей за время в одну секунду измерялось производство прежними способами с применением  одиночного лазерного пятна света. Поэтому устройства подобного типа работали медленнее графических струйных принтеров. Конечно же, такая работа являлась препятствием к применению.

Новая система усовершенствованной печати

Группе специалистов-учёных Технологического института Карлсруэ совместно с коллегами Квинслендского технологического университета удалось-таки разработать новую совершенную технологию (3DMM2O). Применением специальной оптики удалось лазерный луч разделить на девять кластеров, фокусируя каждый кластер на отдельной точке.

Все девять кластеров поддерживают возможность параллельного использования за счёт модернизированного электронного управления. Как результат —  быстрая и точная печать. Очевидный момент: технические усовершенствования позволили достичь скорости 3D-печати на уровне практически 10 млн. вокселей за одну секунду. Этот параметр соответствует скорости, которую демонстрируют графические 2D-струйные принтеры.

Группа исследователей-разработчиков планирует продолжать работу в этой области. Главная цель – создание 3D-принтеров не только под печать одной страницы, но под печать больших объёмов.


При помощи информации: KIT