Методика 3D-печати, называемая высокоскоростным оплавлением (high speed sintering, HSS), отличается от лазерной печати в коммерческих 3D принтерах и заключается в обработке болванки из порошкового пластика теплочувствительными чернилами, после которой лампы инфракрасного света слой за слоем выплавляют из этого пластика нужную форму.
Ученые из Шеффилдского университета (Великобритания) обнаружили, что могут контролировать плотность и прочность конечного продукта путем манипуляций с оттенками серого в чернилах, и что наилучший результат получается в том случае, когда для печати используется меньше чернил, чем обычно.
Ранее в HSS-печати объекты печатались полностью в черном цвете, однако этот подход не позволил достичь лучших результатов. Мы обнаружили, что существует определенная черта, после которой увеличение концентрации чернил приводит к ухудшению механических характеристик изделия. Это позволило нам найти золотую середину, в которой достигается максимум прочности продукта при минимальных затратах чернил.
– Нил Хопкинсон, Университет Шеффилда
Ученым удалось проконтролировать плотность материала во время печати вплоть до 40%, что открывает перспективы создания изделий с различной плотностью, например, деталей, максимально плотных снаружи и менее плотных внутри. Новый метод позволил не только уменьшить вес напечатанных объектов, но и сэкономить на чернилах, что в целом делает процесс высокоскоростного оплавления более дешевым и эффективным.
Способность максимизировать прочность изделия при уменьшении его конечного веса, по мнению ученых, имеет очевидный потенциал применения в аэрокосмической и автомобильной отраслях, а также, например, в производстве спортивной одежды.
На данный момент, впрочем, HSS-печать при всех ее многообещающих перспективах находится только на стадии экспериментального тестирования.
Наука
Илон Маск
