«Вывернутая наизнанку» технология спекания может снизить стоимость 3D-принтеров по металлу во много раз

В Университете Южной Калифорнии (USC ^[1]) разработали новый метод 3D-печати металлических изделий. В сентябре 2014 исследователи Пэймен Тораби, Мэтью Петрос и Берох Хошневис представили статью ^[2], описывающую их разработку.

Идея заключается в использовании особого вида струйной технологии под названием «выборочное подавление спекания» (selective inhibition sintering, SIS).

Существующие системы бюджетных домашних 3D-принтеров (домашними сейчас считаются принтеры стоимостью не более $5000) работают по принципу моделирования методом наплавления ^[3], или, реже, лазерной стереолитографии ^[4], но скорость работы таких принтеров весьма мала. Кроме того, домашних принтеров, работающих с металлом, просто не существует, поскольку использование мощных лазеров для спекания металлического порошка кардинально повышает стоимость системы.

Исследователи, стремясь улучшить показатели 3d-принтеров, работают в двух направлениях. Можно пытаться изготовить новые материалы, подходящие для существующих технологий работы принтеров, а можно изобретать новые технологии работы с существующими материалами.

Обычно принтеры, применяющие метод порошкового спекания, стремятся ускорить этот процесс для соединения слоёв друг с другом. Технология SIS наоборот, задерживает этот процесс. В каком-то смысле это процесс, обратный традиционному изготовлению деталей в 3d-принтерах. При использовании этой технологии по периметру каждого слоя будущей детали специальная головка размещает жидкое вещество-ингибитор, предотвращающее процесс спекания. По завершению печати всех слоёв деталь вынимается и доводится до кондиции в обычной печи. Ингибитор, отделяющий деталь, переходит в твёрдое состояние и предотвращает спекание. После этого деталь извлекается из получившейся оболочки, будто из обычной отливочной формы.

Таким образом, вместо дорогого и сложного лазерного спекания применяются печатающие головки, напоминающие обычные головки струйника. В данный момент авторы построили действующий прототип принтера и экспериментируют с различными ингибиторами. Им успешно удалось создавать детали из разных металлов, в том числе из бронзы. Среди интересных примеров деталей – разводной ключ, все четыре составные части которого были напечатаны и затем собраны вручную.

Автор: SLY_G

Источник ^[5]