Всего пару месяцев назад внимание СМИ привлекла израильская компания Micron3DP, которой удалось разработать процесс 3D-печати объектов из стекла. Несмотря на то, что технология все еще находится на стадии исследований и требует доработки, похоже, Micron3DP – не единственная компания, которая продвигается в этом направлении.
Группа Mediated Matter, основанная Нери Оксман, которая известна использованием 3D-печати в своих произведениях искусства, объединилась с факультетом инженерной механики Массачусетского технологического института (MIT), Институтом Вайса и лабораторией по исследованиям стекла MIT для разработки технологии высокоточной 3D-печати из стекла.
«Материалы на основе стекла могут оказаться чрезвычайно важными для сферы 3D-печати за счет своей твердости, оптических свойств и доступности», – сообщают исследователи.
Проект получил название G3DP. Исследователи используют самые современные технологии в сочетании с традиционными инструментами производства стекла – и, таким образом, создают с помощью 3D-печати сложные стеклянные конструкции.
Механизм действия устройства достаточно прост: верхняя часть принтера представляет собой небольшую печь для обжига, в которую помещается стекло. Печь нагревается примерно до 1040°C, тем самым с легкостью расплавляя стекло. В нижней части принтера расположено сопло из смеси алюминия, циркона и двуокиси кремния, которое выполняет ту же функцию, что и в обычном персональном 3D-принтере, работающем по методу FDM. Затем расплавленное стекло подается из печи через экструдер на печатную платформу, где оно постепенно остывает и затвердевает. Для остановки процесса печати достаточно просто охладить печатную головку с помощью сжатого воздуха.
Рама принтера изготовлена в соотношении 80/20 из алюминиевых опор и стальных трубок. В конструкции использованы три независимых шаговых двигателя и система свинцовых порталов и движущихся элементов, которые контролируются с помощью Arduino и шилда RAMPS 1.4 Arduino. Подвижная система очень похожа на другие картезианские 3D-принтеры, представленные в продаже.
Разработчики изготовили пробные стеклянные объекты, в которых высота каждого слоя составляет примерно 4,5 мм, а ширина – в среднем, примерно 7,95 мм. Помимо этого, предметы были исключительно точными, как отмечает журнал 3D Printing and Additive Manufacturing:
«Наложение слоев стекла, однако, представляется чрезвычайно точным: отклонение центра материала от средней линии составило 0,18 мм ± 0,13 мм на проанализированном участке (или 2,25% от общей толщины стенки). Максимальное отклонение составило 0,42 мм. Таким образом, можно утверждать, что при 3D-печати этим методом необходимо принимать во внимание допуск 0,5 мм».
Являясь высокоточным 3D-принтером для печати стеклянных объектов, это устройство может применяться в целом ряде сфер. По мере продолжения исследований в рамках проекта G3DP будет любопытно узнать, представители каких отраслей, кроме художников, таких как Оксман, обратят внимание на эту технологию.
поделиться статьей с друзьями
добавить сообщение