В MIT разобрались, почему 3D-принтеры печатают медленно

Несмотря на то, что технология моделирования методом наплавления (FDM) становится все более доступной по цене и легкости использования, один из ее аспектов все еще разочаровывает — скорость печати. Исследователи под руководством профессора МТИ Джона Харта выделили ряд элементов большинства современных 3D-принтеров FDM, которые снижают быстродействие аппаратов.

По их словам, большинство настольных и профессиональных 3D-принтеров, имеющихся в продаже, могут печатать со скоростью примерно 10-20 кубических см в час при высоте 0,2 мм. По большей части, эту скорость определяет механизм прижимного ролика, который подает полимерная нить в принтер. Прижимной ролик ограничен силой, которую способен прилагать, это около 60 ньютонов, и темпом подачи, около 9 мм в секунду.

«Мы обнаружили, что скорость, с которой плавится полимер, ограничена несколькими факторами. Давление, требуемое для продвижения полимера через сопло, это диезная функция от температуры. Если сердцевина недостаточно горячая, принтер не сможет выдавить полимер через сопло», — объясняет один из участников исследования, Скотт Шифферс.

В статье, опубликованной в журнале Additive Manufacturing, ученые указывают на вероятные пути решения этой проблемы — как ускорить аддитивную печать и соблюсти баланс между высоким разрешением и скоростью. В частности, ими могут стать предварительный прогрев полимеров и печать несколькими пресс-экструдерами, говорит Шифферс.

Исследование получило поддержку Министерства обороны США и оборонной компании Lockheed Martin, сообщает издание 3ders.

Еще одна инновация в трехмерной печати, созданная в МТИ — принтер, который позволяет корректировать напечатанное. Главный элемент технологии — полимер, структура которого похожа на гармошку. При освещении голубыми диодами полимер становится вновь пластичным, можно менять его структуру и форму, исправлять ошибки.