Июн 04

Разработаны чернила для 3D печати целлюлозой

Швейцарская Федеральная лаборатория материаловедения и технологий (EMPA) представила чернила для 3D печати с высоким содержанием целлюлозы.
Целлюлоза – наиболее распространенный органический полимер и главный строительный блок древесины. Несмотря на широкую доступность, экологичность, биосовместимость и прекрасные химические и механические свойства, в 3D печати целлюлоза практически не используется из-за сложностей с изготовлением подходящих расходных материалов. Прочностные характеристики целлюлозы обуславливаются наличием упорядоченных нанокристаллов биополимера, состоящих из цепочек глюкозы, выстроенных в длинные, волокнистые микроструктуры. Именно нанокристаллы целлюлозы и заинтересовали швейцарских ученых, получивших чистые образцы за счет гидролиза измельченной древесной массы в кислоте.

Длина отдельных нанокристаллов в среднем составила 120 нанометров при диаметре около 6,5 нм. Теперь начинался самый сложный этап – создание достаточно вязкого и эластичного материала, пригодного для 3D печати. В качестве метода построения было решено использовать робокастинг (Direct Ink Writing). Первые попытки создания подходящей композиции основывались на использовании водных растворов, однако получаемые материалы отличались высокой хрупкостью. В итоге ученые перешли на фотополимерную основу. Continue reading

Май 24

Новый материал для 3D принтеров

Ученые из Института химии новых материалов Национальной академии наук Беларуси разработали дешевый относительно аналогов материал для использования в 3D-принтерах. Об этом сообщил директор учреждения и академик НАН Владимир Агабеков. В состав новинки входит полипропилен, полиэтилен и полиэтилентерефталат — все это производится в Беларуси, на предприятиях Могилева и Новополоцка.

«Мы разработали его на отечественных материалах. Все нужно делать на отечественном сырье, на отходах отечественного производства, тогда это будет и дешевле, и мы ни от кого не будем зависеть», — приводит агентство цитату Владимира Агабекова.

Заведующая лабораторией Института химии новых материалов НАН Беларуси Надежда Иванова сообщила Onliner.by, что материал получился дешевле аналогов благодаря использованию отечественных компонентов вместо зарубежных составляющих. В 2015 году лаборатория заключила договор с Инновационным фондом Национальной академии наук, и разработка пошла полным ходом, а в текущем году проект довели до финальной стадии.

— Пока трудно сказать, для создания каких предметов будет применяться этот материал — нужно тестирование. О массовом использовании пока говорить рано, но это возможно,
— отметила ученый.

Май 12

3D печать силиконом внутри микрогеля

Учёные из Университета Флориды научились печатать силиконом внутри микрогеля. Это открытие обещает значительно продвинуть вперёд технику создания медицинских имплантатов: они станут более надёжными, дешёвыми и удобными, чем все имплантаты, доступные на рынке сегодня. И это не то, что вы подумали, а совсем другое. Например, сердечные клапаны, а также мягкие катетеры, инструменты для дренирования, имплантируемые сетки и другие хирургические аксессуары.
В настоящее время такие устройства приходится формовать на прессах. Если требуется специфическая форма и размер, то процедура ожидания операции может затянуться на несколько дней или даже недель. Не каждый пациент доживёт, пока ему изготовят силиконовую деталь нужной формы. 3D печать сокращает время изготовления до нескольких часов, что теоретически может кому-то спасти жизнь.
Микрогель — это вздутые микрочастицы, образованные из межсоединённых полимеров. У них есть весьма специфические и полезные реологические свойства, то есть специфическое сочетание деформации и текучести. Поэтому их изготавливают в промышленных масштабах для использования в качестве лубрикантов, продуктов личной гигиены, для покрытия материалов и даже для сбора нефти. Под воздействием экстремального давления микрогель превращается в жидкость — такое не происходит спонтанно при нагревании вещества. Именно это свойство (временное превращение в жидкость) используется для 3D-печати жидких объектов внутри микрогеля.
Обычные методы промышленного производства — синтез с набуханием — ограничивали сферу применения микрогелей. Но несколько лет назад учёные освоили 3D-печать, и тогда для этого материала нашлась совершенно новое применение. Сдавленный микрогель используют для печати уникальных структур из гидрогеля и силикона, и даже конструктов для поддержки живых клеток. Continue reading

Май 08

Технология изотропной 3D печати полимерными филаментами

Техасская компания Essentium разрабатывает усовершенствованный вариант технологии FDM-печати, позволяющий производить изотропные изделия.

Новая методика сочетает обычное послойное наплавление полимерного прутка с индукционным нагреванием. В качестве расходных материалов предполагается использование полимерных композитов с добавками из углеродных нанотрубок. Дополнительный прогрев уже нанесенного материала должен обеспечить повышенный уровень межслойной адгезии, вплоть до достижения изотропности, и тем самым решить одну из главных проблем этой методики 3D печати – относительно низкую прочность на разрыв между слоями.

Индуктор FuseBox планируется поставлять в виде навесного модуля, совместимого с большинством обычных FDM-принтеров при условии использования специализированных филаментов. Разработка устройства еще не завершена, но компания уже привлекла интерес крупнейшего в мире химического концерна BASF, выразившего желание принять участие в создании и производстве специализированных материалов.

Апр 24

Декоративные композиты в 3d печати

Исследователи из Мичиганского технологического университета решили заполнить большой пробел – недостаток информации о практичности композитных филаментов с наполнением из меди, ферромагнетиков и нержавеющей стали. Руководил проектом известный энтузиаст аддитивных технологий, профессор Джошуа Пирс.
Команда протестировала четыре типичных материала на основе ПЛА-пластика: copperFill и bronzeFill производства ColorFabb, а также ПЛА-пластики с ферромагнитными и стальными наполнителями бренда Proto-pasta. Для печати использовался настольный 3D-принтер LulzBot TAZ 3.0 с соплом диаметром 0,5 мм. Полученные образцы были исследованы с помощью сканирующего электронного микроскопа Philips XL 40 и измерителя теплопроводности Holometrix TCA300. Результаты показали значительные структурные и физико-механические отклонения от образца к образцу, при этом наибольшего постоянства удалось добиться при печати «стальным» композитом.
В любом случае, высокое содержание ПЛА-пластика не позволяет применять подобные композиты в качестве полноценных инженерных материалов, в частности для замены металлов, из-за низкой теплостойкости и теплопроводности. Тем не менее, определенные варианты практического применения найти можно – например, изготовление оконных средников.

Апр 21

3D печать керамикой

Компания XJet впервые продемонстрирует собственную технологию 3D-печати керамикой 25-27 апреля на выставке Ceramics Expo в Кливленде.

О разработке методики аддитивного производства керамических изделий стало известно в ноябре прошлого года: компания планировала адаптировать технологию струйной 3D-печати коллоидными растворами, изначально разработанную в качестве более гибкой и эффективной альтернативы селективному лазерному спеканию металлов.

В частности, новая адаптация может найти применение в стоматологии, как инструмент аддитивного производства персонализированных керамических коронок.

«После многих лет разработок мы рады преодолению нового рубежа – производства керамических изделий с использованием технологии NanoParticle Jetting. Это технология позволяет добиваться совершенного нового уровня 3D печати керамикой и металлами», – заявил генеральный директор XJet Ханан Готхайт.