3D-печать станет быстрее: ученые разработали новую технологию

Технология 3D-печати, разработанная группой ученых из Силиконовой долины, корпорация Carbon3D (Silicon Valley, Carbon3D Inc.), позволяет печатать 3D-объекты в жидких средах непрерывно, а не слой за слоем, как это делается в течение последних 25 лет, что является принципиально новым подходом к 3D-печати. (Science, 2015; DOI: 10.1126/science.aaa2397)

3D-печать технология позволяет производить готовую к использованию продукцию в 25 — 100 раз быстрее, чем с помощью существующих методов, а также со сложной, ранее недостижимой геометрией, что открывает перспективы для инноваций как в области здравоохранения и медицины, так и в других крупных отраслях, таких как автомобилестроение и авиация.

Новую технологию разработали ученые Джозеф М. ДеСимон, профессор университета Северной Каролины в Чапел-Хилл, специализирующийся в области химии и химической инженерии, в настоящее время — генеральный директор Carbon3D, а также его коллеги Алекс Ермошин, главный технолог Carbon3D и Эдвард Т. Самулски, также профессор в Университете Северной Каролины.

Технология, получившая название CLIP – for Continuous Liquid Interface Production (дословно, непрерывная печать из жидкой среды) – основана на манипуляциях со светом и кислородом для плавки объектов в жидкой среде, демонстрируя таким образом первый процесс 3D-печати с использованием управляемой фотохимии вместо послойной печати — технологии последних десятилетий. Процесс основан на фокусировке луча света через кислородопроницаемое окно на жидкую смолу. Благодаря контролируемому воздействию света и кислорода осуществляется управляемое затвердевание смолы, что позволяет создавать объекты различной формы, размером от 20 микрон и менее.

Переосмыслив подход к 3D-печати, химию и физику процесса, мы разработали новую технологию, которая позволяет создавать детали намного быстрее, чем традиционные технологии, по сути, «выращивая» их в жидкости

…сказал ДеСимон, демонстрируя технологию на конференции TED 16 марта в Ванкувере, Британская Колумбия.

По соглашению о научном сотрудничестве между университетом Чапел-Хилл в Северной Каролине и Carbon3D, ученые в настоящее время исследуют сопутствующие технологии проблемы, такие как новые материалы для печати, которые будут совместимы с ней. CLIP рассматривает широкий спектр материалов для печати 3D-деталей с интересными свойствами, в числе которых эластомеры, силиконы, нейлоноподобные материалы, керамика и биоразлагаемые материалы. Методика позволит синтезировать новые материалы с новыми свойствами.

Что касается создания новых материалов, CLIP позволит производить компактные объекты со сложной геометрией, что нельзя осуществить с помощью других методов. CLIP позволит печатать 3D-объекты из полимеров в считанные минуты, а не часы или дни, как это было в течение последних лет: индивидуальные коронарные стенты, зубные имплантаты или протезы и многое другое.

Следует заметить, что это уже не первая новость о достижениях Университета Северной Каролины в области технологий 3D-печати. Так, в июле 2013 года, мы уже сообщали о успехах университета в вопросе использования жидких металлов, как расходного материала для 3D-принтера.