 3D-печать – это замечательная вещь. Все, что вам нужно сделать - это напечатать один материал для одной цели. Но технология все еще находится далеко позади от того, где она могла бы позволить надежно производить различные полезные объекты, без требования сборки и по доступной цене.
В последние годы компании работают для решения некоторых из этих проблем, с их «мульти-материальными» 3D-принтерами, которые могут изготовить много различных функциональных элементов. Такие принтеры, однако, традиционно были ограничены только тремя материалами одновременно. Каждый из таких принтеров стоит около $250000, и все они еще требуют немалого вмешательства человека.
Исследователи лаборатории информатики и искусственного интеллекта в Массачусетском технологическом институте говорят, что они нашли способ сделать более лучший, дешевый и удобный принтер. Они представили 3D-принтер, который может печатать 10 различных материалов одновременно с помощью методов 3D-сканирования, которые экономят время пользователя, энергию и деньги.
Имея разрешение на уровне 40 микрон, или меньше половины ширины человеческого волоса, система «MultiFab» является первым 3D-принтером, использующим методы 3D-сканирования от машины видения, который предлагает два ключевых преимущества по сравнению с традиционной 3D-печатью.
Во-первых, MultiFab может самостоятельно калиброваться, освобождая пользователей от необходимости делать тонкую настройку вручную. Для каждого слоя конструкции, петля обратной связи 3D-сканирует систему и обнаруживает ошибки, а затем генерирует так называемые «поправочные маски». Этот подход позволяет использовать недорогие аппаратные средства, обеспечивая при этом точность печати.
Во-вторых, MultiFab дает пользователям возможность вставлять сложные компоненты, такие как схемы и датчики, непосредственно на тело объекта, что означает, что он может производить готовый продукт с движущимися частями, одним махом.
Команда использует MultiFab для печатания различных материалов – от корпусов смартфонов до светодиодных линз, и представляет массив приложений в области потребительской электроники, микродатчиков, медицинской визуализации и телекоммуникаций, среди других вещей. Они также планируют экспериментировать с двигателями и приводами, которые сделали бы возможным 3D-печать более современной электроники, в том числе даже роботов.
Система «MultiFab» был разработана из недорогих компонентов, которые стоят в общей сложности $7000.
Существуют много технических проблем при создании принтера, подобного MultiFab. Различные материалы должны быть напечатаны конкретными способами, учитывая такие факторы, как давление и температура, и поэтому печать чего-то сложного обычно включает печать всех индивидуальных частей по отдельности, чтобы затем собрать их вручную.
Но в принтере MultiFab, вы просто ставите компоненты в платформу, которая автоматически сканирует их 3D-геометрию и использует эту информацию, чтобы напечатать другие объекты вокруг них. Например, вы можете положить iPhone прямо в принтер, и программировать систему для печати корпуса подходящего размера, прикрепленного непосредственно на телефон.
Другие мульти-материальные принтеры работают с помощью технологии «экструзии», используя шприцы во многом так же, как вы бы положили глазурь на торт. Такие методы, в то время являясь достаточными для некоторых применений, часто приводят к предметам с низким разрешением, которые не выглядят реалистичными.
MultiFab, тем временем, смешивает микроскопические капельки фотополимеров вместе, которые затем отправляются через струйные печатающие головки, похожие на те, которые вы видите в офисных принтерах. Вычислительно-интенсивный процесс, который включает в себя обработку гигабайта визуальных данных одновременно, может более легко масштабироваться до более крупных объектов и нескольких материалов.
Принтеры MultiFab могут использоваться исследователями, производителями и потребителями. Компании могут изменить и доработать проекты быстрее, что позволяет им ввести продукты на рынок быстрее. Крупные супермаркеты, которые уже установили 3D-принтеры по одному материалу, могут перейти на несколько материалов, для использования случайными любителями и владельцами малого бизнеса.
|
