Итальянские ученые разрабатывают систему 3D-печати непрерывными волокнами

Научная команда +Lab разрабатывает технологию многоосевой 3D-печати с использованием волоконных композитов на основе фотополимерных смол. Работы над проектом Atropos ведутся исследователями Миланского технического университета под руководством профессора Маринеллы Леви при содействии компаний KUKA и Owens Corning.

Вдохновением для 3D-печатающей системы послужили шелкопряды и пауки. Использование робота-манипулятора позволяет добиваться необходимой свободы движений без излишней сложности конструкции, а самое главное – наносить композиты в направлении распределения нагрузок.

Команда запатентовала собственный метод 3D-печати, позволяющий армировать 3D-печатные модели непрерывными волокнами из различных материалов. Перед подачей в печатающую головку волокна пропускаются через жидкую фотополимерную смолу, а затем наносятся на необходимые участки с немедленной ультрафиолетовой засветкой. Пока что команда использует стекловолокно, включая базальтовый вариант, однако в будущем намеревается опробовать углеволокно, пара-арамиды (кевлар) и даже органические наполнители – например, бамбук. Расходные материалы для экспериментов поставляются компанией Owens Corning.

Быстрое отверждение нанесенных композитов позволяет печатать без опорных конструкций – даже «по воздуху». Кроме того, система легко масштабируется как в сторону повышенного разрешения, так и повышенной производительности. Работы находятся на ранней стадии, однако исследователи быстро совершенствуют процесс: за прошедший месяц им удалось повысить скорость печати с 5 мм/сек до 20 мм/сек без потери качества.