Naukowcy opracowali nową technologię druku 3D z fotopolimerów, w której naświetlamy obiekt w całości, a nie warstwa po warstwie
Druk 3D z fotopolimerów, kiedyś uznawany za jeden z wolniejszych, od kilku lat, za sprawą coraz to nowszych rodzajów technologii, bije kolejne rekordy prędkości, dzięki czemu wydrukowanie obiektów wielkości ludzkiej głowy potrafi zająć obecnie kilkadziesiąt minut. Opracowana przez naukowców z Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) oraz Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley nowa metoda druku 3D z żywic może być jednak w stanie wykonać to zadanie znacznie szybciej.
Tajemnicą szybkości nowej technologii jest sposób naświetlania żywicy. W odróżnieniu od standardowych drukarek 3D, które robią to warstwa po warstwie, tutaj następuje to niemal równocześnie po całej powierzchni bocznej modelu. Cały proces odbywa się przy udziale projektora oraz cylindrycznej fiolki z fotopolimerem.
Skonstruowana przez naukowców prototypowa drukarka 3D bardzo wymownie nazwana została Replikatorem, na wzór urządzenia jakie obejrzeć mogliśmy w popularnym w latach 90-tych serialu „Star Trek” (nie mylić ze “Star Wars”, bo to ponoć nie to samo). Podobnie jak w telewizji, tak i tutaj model powstaje na naszych oczach niemal w kilka minut. Co więcej technologia ta pozwala tworzyć obiekty o złożonej budowie, w której część modelu może być twarda, a reszta płynna, półpłynna lub elastyczna.
Nowa technologia określona została jako Computed Axial Lithography (CAL), a inspiracją do jej powstania była tomografia komputerowa, w której promienie rentgenowskie przenikają ciało pod różnymi kątami, aby określić dokładnie geometrię kości lub tkanek.
Cały proces druku 3D rozpoczyna się od przygotowania komputerowego modelu. Następnie obraz ten wyświetlany jest przy pomocy projektora we wnętrzu obrotowej fiolki wypełnionej gęstą jak syrop żywicą. Projekcja światła zsynchronizowana jest z prędkością obracania się fiolki tworząc tym samym ciągły, przesuwający się obraz. Podczas ruchu pojemnika z żywicą można wyświetlić 1440 różnych rzutów (cztery rzuty na każdy stopień w przestrzeni 3D).
Wykorzystywana w technologii CAL żywica jest mieszaniną ciekłych polimerów, fotoinicjatorów oraz rozpuszczonego tlenu. Światło aktywuje fotoinicjatory, które wyczerpując tlen, tworząc wiązania poprzeczne, dzięki czemu ciecz zamienia się w ciało stałe. Niewykorzystana żywica może zostać poddana recyklingowi poprzez podgrzewanie jej w środowisku tlenowym.
Do tej pory zespołowi naukowców udało się wydrukować szereg różnych obiektów, których odwzorowanie wydaje się być dość umownym. Sama technologia zapowiada się jednak dość interesująco i po lekkim dopracowaniu może stać się ciekawą alternatywą w druku 3D z fotopolimerów.
Źródło: www.3ders.org
