Ученые нашли способ улучшить качество 3D-печати

Сегодня инновационная технология 3D-печати применяется в различных сферах: от индустрии развлечений до производства электроники. Однако она все еще имеет целый ряд ограничений, препятствующих ее широкому применению в таких важных областях, как медицина или авиастроение.  Дело в том, что существующие методы 3D-печати не могут обеспечить достаточную точность и скорость управления процессом, чтобы регулировать температуру сопла. Это приводит к снижению механических свойств печатных изделий, а также к их избыточной деформации. Команда ученых из Пермского Политеха разработала оригинальную конструкцию сопла и индуктора для 3D-печати методом послойного наложения (FDM), которые позволяют решить эти проблемы. Отечественная разработка обеспечивает технологический суверенитет Российской Федерации.

Результаты исследования представлены в журнале «Applied Sciences», 2022.

После ряда экспериментов и исследований температурных полей в процессе послойной 3D-печати пермским ученым удалось разработать уникальный метод регулирования температуры сопла, который впервые позволит полноценно управлять термическим циклом процесса FDM 3D-печати.

– Основное отличие нашего метода заключается в том, что мы использовали индукционный нагрев сопла вместо традиционного. Измерение температуры при этом велось бесконтактным способом, – рассказывает о ходе работы доцент кафедры автоматики и телемеханики, научный сотрудник лаборатории методов создания и проектирования систем “материал-технология-конструкция”, кандидат технических наук Игорь Безукладников.

Предложенный учеными Пермского Политеха метод регулирования температуры сопла позволяет значительно улучшить качество межслойного слияния и равномерность распределения остаточных напряжений, сократить механические деформации, вызванные неравномерной термоусадкой, и уменьшить задержку управления более чем в 6 раз.

Эти усовершенствования сделают доступной печать крупногабаритных объектов со сложной геометрией, в том числе из высокотехнологичных материалов, таких как PEEK (полиэфирэфиркетон), PEI (полиэфиримид), высоко востребованных в протезировании и авиастроении.

Источник: пресс-служба Пермского Политеха