Ученые из Колумбийской школы инженерных и прикладных наук представили метод, который позволяет печатать предметы из нескольких материалов. Раньше считалось, что это слишком дорого и сложно.

Один из самых популярных методов в 3D-печати — это селективное лазерное спекание (SLS). В этом случае порошок микронного масштаба соединяют с помощью лазера. Он нагревает частицы до такой степени, что они сплавляются вместе и образуют твердую массу. Однако у метода есть свои ограничения: предмет можно изготовить только из одного материала.

Исследователи решили обойти это ограничение и поменяли место лазера внутри принтера. Их рабочий прототип вместе с образцом печати, содержащим два разных материала в одном слое, описан в научном журнале Additive Manufacturing, текст об этом появится в декабре 2020 года.

Селективное лазерное спекание — это процесс, при котором частицы материалов скрепляются с помощью лазера, направленного вниз, на подогреваемую печатную основу. Предмет печатается снизу вверх: сначала принтер изготавливает равномерный слой порошка и с помощью лазера выборочно плавит остальные материалы в слое. Затем принтер наносит второй слой порошка на первый, лазер соединяет эти материалы; процесс повторяется до тех пор, пока деталь не будет готова.

Исследователи также нашли способ печатать предметы без порошковой основы. Они установили несколько прозрачных стеклянных пластин, каждая из которых покрыта тонким слоем пластмассового порошка. Они опустили платформу для печати на верхнюю часть поверхности одного из слоев и направили лазерный луч вверх, через дно пластины.

В этом случае принтер печатает с помощью части порошка по заранее запрограммированному шаблону. Затем платформа поднимается вместе с плавленым материалом и перемещается на другую пластину, покрытую другим порошком, где этот процесс повторяется. Это позволяет объединять несколько материалов в один слой.

Команда показала рабочий прототип, создав предметы из термопластичного полиуретана и многослойного нейлона. Эти детали прочные и плотные, однако исследователи планируют улучшить их свойства в будущем.

Источник