Струйная обработка материалов позволяет создавать трехмерные объекты



14.00

Normal
0

false
false
false

RU
X-NONE
X-NONE

Недавние достижения в области обработки материалов возобновили интерес к струйной обработке материалов, аддитивному процессу, который позволяет создавать трехмерные объекты путем размещения различных комбинаций материалов по капле.

 

ТИМОТИ В. СИМПСОН  Пол Морроу, профессор инженерного проектирования и производства, Университет штата Пенсильвания

14.00

Normal
0

false
false
false

RU
X-NONE
X-NONE

  ТИМОТИ В. СИМПСОН, Пол Морроу, профессор инженерного проектирования и производства, Университет штата Пенсильвания

  

14.00

Normal
0

false
false
false

RU
X-NONE
X-NONE

 статуя льва была сделана с использованием струйного материала

Эта статуя льва была сделана с использованием струйного материала, используя два разных материала (розовый и синий), которые смешаны вместе, чтобы создать третий материал (фиолетовый). Фото предоставлено: Ник Мейзель, штат Пенсильвания.

 

Из семи доступных основных процессов аддитивного производства (АМ) струйная обработка материалов - это технология, наиболее близка к той, которую мы используем для печати текста и изображений на бумаге. Это связано с тем, что печатающие головки, которые используются для струйной печати материала, очень похожи на печатающие головки, используемые для струйной печати, за исключением того, что вместо подачи чернил они наносят капли материала, которые создают слой трехмерного объекта слой за слоем.

Истоки технологии струйной обработки материалов относятся к середине 1990-х годов, когда Solidscape (первоначально называвшийся Sanders Prototype Inc.) коммерциализировал технологию «Drop-on-Demand» для 3D-печати воском. Компания по-прежнему специализируется на системах струйной обработки материалов для изготовления очень точных восковых моделей для ювелирных изделий и литья по выплавляемым моделям. Она была приобретена в 2011 году Stratasys, а затем продана в 2018 году Prodways.

Компания 3D Systems представила свою платформу ThermoJet для струйной обработки материалов примерно через два года после появления Solidscapes, и продолжила продвигать технологию в то, что называет MultiJet Printing (MJP). Между тем израильская компания Objet была первой, кто ввел струйную обработку фотополимеров в конце 1990-х годов. Компания продолжает разрабатывать и продавать свои системы  струйной обработки материалов PolyJet, объединившись со Stratasys в 2012 году.

Струйная обработка материалов дает некоторые явные преимущества перед другими технологиями AM, но также имеет свои недостатки. Во-первых, струя материала происходит быстро. Материал выдувается по одной линии за раз по сравнению с экструдированием из сопла или отверждением / расплавлением лазером. Материал, который распыляется, является светочувствительным и отверждается ультрафиолетовым (УФ) светом почти сразу после его нанесения. Поскольку слои очень тонкие (обычно от 16 до 32 микрон), материал полностью отверждается в процессе печати. Никакого дополнительного отверждения или термической последующей обработки не требуется по сравнению с деталями, изготовленными с использованием многих процессов фотополимеризации в ванне. К сожалению, системы струйной обработки материалов все еще дороги, учитывая сложность и запатентованную технологию печатающих головок. Струйная обработка материалов также требует опор для нависающих конструкций. Тем не менее, из-за малой толщины слоя точность размеров струйной обработки материала очень хорошая, даже при печати больших деталей, а детали, изготовленные с помощью струйной обработки, имеют отличную чистоту поверхности. Механические свойства материалов, подвергнутых струйной обработке, однородны, но изделие имеет тенденцию быть очень хрупкими. Это ограничивает его использование в качестве функциональных компонентов и деталей конечного использования, но струйная обработка материала отлично подходит для прототипов, наглядных пособий и инструментов. На самом деле, одна из областей, в которых струйная обработка материалов превосходит все ожидания, это печать несколькими материалами, потому что современные системы предлагают несколько печатающих головок на одной машине. Это позволяет пользователям, печатая материалы одновременно, смешивать их в разных композициях (см. Изображение). В результате, струйная обработка материала может использоваться для объединения твердых и мягких или непрозрачных и прозрачных материалов в одной детали. Это создание «цифрового материала», которым можно управлять на уровне вокселей. Для тех из вас, кто знаком с Minecraft, это хорошая аналогия - вместо создания виртуальных структур блок за блоком, струйное моделирование материалов позволяет создавать трехмерные объекты, размещая различные комбинации материалов по каплям.

Как можно догадаться, струйная печать материала также позволяет печатать 3D-объекты в цвете, как мы можем печатать 2D-изображения (и текст) в цвете. Полноцветные детали - это еще одна причина, по которой струйная обработка материалов отлично подходит для создания прототипов, и находит реальную нишу для создания медицинских моделей и наглядных пособий для обучения врачей и хирургов. Данные МРТ и КТ для пациента можно легко преобразовать в трехмерное облако точек и распечатать в цвете - с различными текстурами и свойствами материала - чтобы помочь врачам планировать сложные операции и медицинские процедуры. Это не только сокращает время в операционной, но и помогает спасти жизни пациентов во многих сложных случаях.

Наконец, как и многие другие процессы AM, струйная обработка материалов вызывает новый интерес благодаря недавним достижениям. Например, Xjet недавно представила Nanoparticle Jetting технологию, которая открывает новый путь к 3D печати керамических материалов. Тем временем исследователи из Ноттингемского университета выпускают металлические чернила вместе с изоляционными полимерными материалами для функциональной электронной 3D-печати. С учетом этих достижений, это только вопрос времени, когда мы будем производить металлические детали 3D, используя технологию, аналогичную 2D-принтерам на наших рабочих столах.

 

Источник

 

 

Теги: 

трехмерные объекты, струйная обработка материалов, технология «Drop-on-Demand», 3D-печать воском, процессы аддитивного производства (АМ), Компания 3D Systems, Xjet, Nanoparticle Jetting, 3D печати керамических материалов, 3D-объекты, материалы PolyJet

 

Внимание!
Принимаем к размещению новости, статьи или пресс-релизы
со ссылками и изображениями. info@additiv-tech.ru