Благодаря технологии перевернутой 3D-печати можно создавать объекты из нескольких материалов

Когда дело доходит до 3D-печати из металла, наиболее часто используется процесс, известный как селективное лазерное спекание (SLS). В настоящее время разработан перевернутый вариант технологии для печати отдельных объектов из разных материалов. Обычно лазерный луч направляется в места, заполненные металлическим порошком.

Когда этот луч движется вперед и назад по заранее запрограммированной схеме, он разогревает и превращает порошок в твердое вещество, но только в отдельных областях. По мере добавления порошка, объект постепенно увеличивается, по одному слою за раз. Очень сложно совмещать разные типы порошков.

Это связано с тем, что только что нанесенный слой металлического порошка одного типа должен будет смешаться с другим, который уже нанесен на поверхность. Поскольку два металла могут иметь разные температуры плавления, они не обязательно будут плавиться одновременно.

Подробнее об исследовании

Во главе с профессором Ходом Липсоном ученые из Колумбийского университета в Нью-Йорке разработали альтернативу, которая заключается в том, чтобы переместить лазер в другое положение. Вначале металлический или полимерный порошок одного типа наносится слоем на стеклянную пластину.

Далее на эту тарелку опускается плоская печатная платформа, так что порошок помещается между ними. Затем лазер проникает сквозь стеклянную пластинку снизу, плавя часть порошка. Когда платформа печати впоследствии поднимается, затвердевший слой материала прилипает к ней. Затем эту платформу опускают на другую стеклянную пластину, которая покрыта слоем другого порошка. Когда лазер движется по той же схеме, что и раньше, слой этого материала затем расплавляется и наполавляется на существующий, уже затвердевший слой. Возвращаясь туда-сюда таким способом, один твердый объект может быть напечатан из слоев двух или более веществ.

Главное преимущество нового метода

В качестве дополнительного преимущества, поскольку объект создается из порошка, пользователи могут видеть форму, которую он принимает. В отличие от этого, в традиционных SLS объект скрыт порошком, который его окружает - пользователи не могут увидеть результат, пока процесс печати не завершится.

«Эта технология может печатать встроенные схемы, электромеханические компоненты и даже компоненты роботов», - говорит Липсон. «Благодаря этому можно сделать детали машин из градуированных сплавов, состав материала которых постепенно изменяется от начала к концу, таких как лопасти турбины с одним материалом, используемым для сердечника, и другим, используемым для поверхностных покрытий». Технология показана в следующем видео и описана в статье, недавно опубликованной в журнале Additive Manufacturing.