3D-принтер MultiFab позволяет использовать 10 материалов при 3D-печати одного объекта (+ видео)

3D-принтер MultiFab, расположенный в Лаборатории компьютерных наук и искусственного интеллекта (CSAIL) Массачусетского технологического института – новейшая разработка в этой области, которая совмещает в себе оптическое 3D-сканирование с возможностью 3D-печати 10 материалами одновременно.

Сама по себе 3D-печать из нескольких материалов – не новая технология, но на сегодняшний день это дорогостоящая процедура, а цена на устройства составляет примерно $250000. Кроме того, такие 3D-принтеры печатают всего из трех материалов одновременно. Частично это ограничение обусловлено тем, что разные материалы требуют разной температуры и давления для подачи из экструдера. Обычно это означает, что объект все равно приходится печатать по частям, а затем собирать. Помимо этого, представленные на сегодняшний день технологии недостаточно точны, а для многих проектов требуется несколько попыток для достижения требуемого результата.

Как утверждает команда CSAIL, в конструкции 3D-принтера MultiFab используются стандартные комплектующие, поэтому стоимость устройства составляет всего $7000. Оно позволяет использовать одновременно 10 материалов, поскольку вместо того, чтобы расплавлять пластик перед подачей, MultiFab смешивает микроскопические капли фотополимеров и разбрызгивает их из печатных головок, как чернила.

Благодаря такому принципу MultiFab также печатает с разрешением в 40 микрон, что гораздо выше, чем стандартный показатель 100 микрон. Представители CSAIL говорят, что это первый 3D-принтер с использованием машинных технологий 3D-сканирования, а также автокалибровки и автокорректировки. В процессе печати MultiFab сканирует трехмерные элементы и разрабатывает стратегию печати. За счет получения информации в ходе печати устройство способно выявлять ошибки на каждом слое, после чего оно генерирует «корректирующие маски», основываясь на десятках гигабайт изображений.

Преимущество MultiFab заключается в возможности печатать разными материалами одновременно, без последующей сборки. Один из примеров возможностей MultiFab – 3D-печать чехла непосредственно вокруг смартфона. Кроме того, MultiFab позволяет напрямую встраивать электронные составляющие и сенсоры в объекты, напечатанные на 3D-принтере, благодаря чему становятся возможными более сложные проекты.

Разработчики рассматривают MultiFab как устройство для быстрого создания прототипов в сферах дизайна и производства, а также как инструмент для изготовления предметов на заказ на уровне потребителя. 3D-принтер уже использовался для производства чехлов для телефонов и светодиодных линз, но команда рассчитывает применить его для изготовления более сложных продуктов, таких как массивы микролинз, метаматериалы, ткани, потребительские электронные товары и системы создания медицинских снимков. Одна из долгосрочных целей проекта – возможность встраивания двигателей и моторов в напечатанных на 3D-принтере роботов.

«Представьте, что кто-то продает электрические штопоры для вина, но у него нет $7000 на покупку такого принтера, – говорит Хавьер Рамос, инженер-разработчик из CSAIL. – В будущем можно будет зайти в магазин с цифровой моделью и распечатать партию готового продукта по разумной цене. Такое практическое применение этой разработки – это моя личная мечта».

Результаты работы команды были представлены на конференции по компьтерной графике SIGGRAPH, а Рамос также показал видеоролик, где демонстрируется MultiFab в действии.