Самый быстрый высокоточный 3-D принтер

Трехмерные принтеры, работающие в диапазоне миллиметров и более, все чаще используются в процессах промышленного производства. Однако многие приложения требуют точной печати на микрометрической шкале с гораздо более высокой скоростью.

Исследователи из Технологического института Карлсруэ (KIT) в настоящее время разработали систему для печати высокоточных объектов сантиметрового размера с субмикронными деталями с непревзойденной скоростью. Эта система представлена ​​в специальном выпуске Advanced Functional Materials.

Точность трехмерных принтеров

Чтобы продемонстрировать не только скорость, но и надежность их установки, исследователи напечатали решетчатую структуру размером 60 кубических миллиметров с деталями вплоть до микрометровой шкалы. Он содержит более 300 миллиардов вокселей (воксель является трехмерным аналогом элемента  двумерного изображения, пикселя). «Мы значительно превзошли рекорд, достигнутый крыльями самолетов с трехмерной печатью. Это новый мировой рекорд», - говорит профессор Мартин Вегенер, пресс-секретарь Кластера передового опыта «3-D Matter Made To Order» (3DMM2O), в рамках которого была разработана система.

Для этого типа 3-D печати лазерный луч проходит через жидкостные фоторезисты управляемые компьютером. Материал, находящийся только в фокусе лазера, подвергается воздействию и укрепляется. «Фокусные точки соответствуют соплам струйного принтера, единственное отличие состоит в том, что они работают в трехмерном пространстве», - говорит первый автор публикации Винсент Хан. Таким образом, могут быть изготовлены высокоточные филигранные структуры для различных применений, таких как оптика и фотоника, материаловедение, биоинженерия или техника безопасности.

Как правило, несколько сотен тысяч вокселей в секунду производятся с помощью одного лазерного светового пятна. Это означает, что он был почти в сто раз медленнее, чем графические струйные принтеры, что до сих пор мешало многим приложениям. Ученые из KIT и Квинслендского технологического университета (QUT) в Брисбене в настоящее время разработали новую систему в рамках кластера совершенства 3DMM2O. Используя специальную оптику, лазерный луч делится на девять частичных лучей, каждый из которых фокусируется. Все девять частей пучка могут использоваться параллельно, и благодаря усовершенствованному электронному управлению они могут точно перемещаться намного быстрее, чем когда-либо.

Это и некоторые другие технические улучшения привели к тому, что исследователи достигли скорости 3-D печати около 10 миллионов вокселей в секунду, что соответствует скорости, достигнутой графическими 2-D струйными принтерами. KIT продолжит исследования и разработки в этой области. «В конце концов, 3-D принтеры будут использоваться не только для печати одной страницы, но и для больших объемов», - говорит Хан. Это также потребует прогресса в химии. Например, более чувствительные фоторезисты необходимые для генерации большего количества фокусных точек на одном и том же выходе лазера. опубликовано econet.ru по материалам phys.org

Подписывайтесь на наш youtube канал!

Подписывайтесь на наш канал Яндекс Дзен!

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление - мы вместе изменяем мир! © econet