Гелевая 3D – печать: что это?

Современные технологии 3D-печати обычно основываются на наслоении материала по трем направляющим осям сверху вниз. Именно поэтому исследователи считали, что самым лучшим является быстрое затвердевание материала. Однако, совсем недавно группа инженеров NSTRMNT во главе с Брайаном Хармсом воплотила в жизнь иной способ 3D-печати, который назвали «приостановленная диспозиция» («suspended disposition»). 3Д принтер в этом случае использует жидкую смолу и гель.

Такая технология делает возможным не только производить 3D – печать объемного объекта по шести осям любой, даже самой причудливой формы. При этом аппарат может собрать материал заново и построить объект с «фундамента».

3D-принтер NSTRMNT начинен шестиосевым роботизированным манипулятором от Stäubli, оснащенным перистальтическим насосом. Он выдавливает сквозь насос смолу в жидком состоянии в гель. Последний по сути, является структурной поддержкой печатному объекту. Координирует все движения робота при создании отпечатков, а так же производит контроль расхода и направление потока у смолы микропроцессор Arduino. Полный контроль над манипуляциями делает возможным удаление части напечатанного объекта при засасывании материала обратно.

После того, как печать завершена, на жидкий полимер воздействуют ультрафиолетовым излучением на одну – две минуты. Этого вполне достаточно, чтобы смола в жидком состоянии затвердела. Остатки геля могут быть использованы повторно ни один раз. Ненужный гель можно хранить  в контейнере на протяжении нескольких недель подряд без потери необходимых свойств.

Для расчета движений у суставов робота, 3D принтеры NSTRMNT используют инверсионные кинематические решатели, которые ученый Хармс разрабатывал в свое время для программы Rhino (3D-моделирование). Форма 3D-модели превращается решателем в ряд траекторий, следуя которым передвигается манипулятор. Кроме вышеперечисленного так же существует ручной способ управления, который продается в комплекте с робомашиной. «Пульт» управления делает возможным для пользователя остановить процесс автоматической печати и передвигать робота вручную, заливая смолой там, где есть необходимость. Ученые до сих пор работают над тем, чтобы совершенствовать разработанные 3D принтеры, цена который при этом не падает. Купить 3D принтеры с такими способностями, конечно, по карману не каждому.