Ученым удалось ускорить 3D-печать по технологии FDM в десять раз

Ограничения скорости 3D-печати по методу FDM/FFF обусловлены рядом причин, среди которых давление на материал при подаче, теплопередача для плавления вещества, движение печатной головки и затвердевание выложенного слоя. Ученые из Массачусетского технологического института разработали новое устройство для быстрой 3D-печати по методу FastFFF, которое решает часть этих проблем.

Затвердевание материала удалось ускорить с помощью подачи воздуха — это довольно традиционное решение. Что касается силы давления на материал при подаче, как правило, ограничением является единственная шестеренка, которая при чрезмерном нажатии со временем покрывается частицами пластика и теряет сцепление. Разработчики решили заменить шестеренку на гайку с резьбой — она постепенно сдвигает материал вниз, что позволяет подавать пластик не только быстрее, но и точнее. Процесс плавления материала ускорили с помощью лазеров в камере с золотыми отражателями, которые обеспечивают предварительный нагрев пластика. Наконец, для более быстрого движения печатной головки ученые создали систему с прочной рамой и мощными моторами, которая перемещает экструдер без лишней вибрации и мертвого хода.

В ходе испытаний новое устройство значительно превзошло альтернативные модели, включая коммерческий 3D-принтер за 100000 долларов. Стоимость разработки ученых составила 15000 долларов, однако она вряд ли вскоре выйдет на рынок. Технология FastFFF оказалась в 7-10 раз быстрее, она позволяет производить 127 см³ в час. Команде еще предстоит усовершенствовать качество деталей, хотя, несомненно, сложно предъявлять к нему высокие требования, учитывая непревзойденную скорость 3D-печати.