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

Июн 03

Проект по переработке отходов в филамент для 3D печати

Европейский союз профинансировал масштабный проект по переработке пищевых и сельскохозяйственных отходов в полимерные материалы для 3D-печати.
Цель трехлетней инициативы под названием «BARBARA» официально описывается как «Создание биополимеров с продвинутой функциональностью для строительного сектора и автомобилестроения посредством аддитивного производства». В исследованиях примут участие одиннадцать компаний и организаций из Германии, Испании, Бельгии и Швеции. Бюджет проекта в рамках комплексной программы инновационного развития «Horizon 2020» составит 2,7 миллиона евро, что не так уж и много, ведь общие расходы программы на различные исследования с 2014 по 2020 год достигнут порядка €80 млрд.
Участникам проекта предстоит разработать как минимум четыре новых вида биополимеров для изготовления автомобильных деталей, таких как дверные ручки или элементы приборных досок, а также опалубки, кронштейнов и других деталей для строительной отрасли. Материалы должны быть пригодны для производства филаментов, используемых в технологии моделирования методом послойного наплавления (FDM/FFF).
Вторая задача состоит в разработке как минимум трех потребительских товаров для демонстрации возможностей новых биополимеров.

Июн 02

Как 3D печать борется с дисфагией

Австралийские исследователи из Государственного объединения научных и прикладных исследований (CSIRO) рассматривают 3D печать в качестве инструмента для борьбы с дисфагией. Дисфагия – серьезное расстройство, поражающее в основном пожилых людей и выражающееся в трудностях с глотанием. Как правило, пациентам приходится довольствоваться диетой, состоящей из жидкостей и различных пюре. В принципе, в пюре можно превратить почти любую твердую пищу, но такие безликие блюда не особо привлекательны. Другими словами, несмотря на питательность, остается негативный психологический фактор, отбивающий аппетит. Кроме того, в особо сложных случаях, например при сочетании дисфагии со старческим слабоумием, пациенты могут отказаться от еды вообще, будучи неспособными распознавать необычные пюре в качестве пищи.

Ученые SCIRO считают, что технологии пищевой 3D печати позволят решить сразу две проблемы: вернуть пище привлекательный вид и одновременно обеспечить возможность диетической модификации в соответствии с нуждами конкретных пациентов – здесь добавим витамин B, там нарастим содержание белка и т.д. Разработкой аддитивных кулинарных рецептов занимается целое подразделение SCIRO, а одним из главных направлений деятельности команды стала разработка «мясных чернил». Благо, что Австралия является одним из крупнейших экспортеров говядины. Continue reading

Июн 01

Ракеты на 3D печатном топливе

Ракеты на 3D печатном топливе

Ракеты на 3D печатном топливе

Австралийско-сингапурская компания Gilmour Space Technologies получила инвестиции в размере $3,7 млн на следующий этап развития проекта аддитивного производства ракетного топлива.
Основное направление деятельности компании – обеспечение относительно недорогих ракетных запусков, включая суборбитальные полеты и вывод полезной нагрузки на низкую околоземную орбиту. От большинства конкурентов GST отличает намерение использовать 3D печатное топливо, позволяющее более точно контролировать уровни высвобождаемой энергии.
«У нас имеется инновационная технология, позволяющая преодолевать характерные недостатки гибридных двигателей, а наша запатентованная методика изготовления мультиматериального 3D-печатного топлива позволит запускать ракеты за малую долю привычной стоимости, что выльется в существенную экономию для наших заказчиков», – заявляет Адам Гилмор, основатель компании GST.
Разработка технологии 3D-печати ракетного топлива велась на грант Сингапурского национального инновационного кластера аддитивных производственных технологий (NAMIC). Новое финансирование, полученное уже от венчурной компании Blackbird Ventures и инвестиционного фонда Кремниевой долины «500 Startups», будет направлено на изготовление ракет для проведения испытательных запусков. Первый суборбитальный полет планируется провести до конца следующего года, а орбитальный – в 2020 году. Напомним, что в аналогичном направлении движется и американская компания Rocket Crafters Inc., запатентовавшая свой вариант аддитивного производства твердого ракетного топлива в начале этого года.

Май 30

Суперкоростное лазерное осаждение в 3d печати

Институт лазерных технологий Фраунгофера (ILT) разработал усовершенствованную технологию прямого лазерного осаждения, отличающуюся значительно повышенной производительностью. В отличие от существующих систем, осуществляющих напыление металлических порошков с последующим лазерным наплавлением на субстрат, в новых системах плавление порошка осуществляется до осаждения.

Как заявляют разработчики, такой подход позволяет повышать скорость нанесения материала в 100-250 раз, добиваться более высокой плотности и избегать нагревания субстрата, а в сравнении с технологией газотермического напыления новая методика (EHLA) более контролируема и экономична. Технология может применяться для нанесения защитных покрытий субмиллиметровой толщины и ремонта металлических деталей. Команда, ответственная за разработку, была удостоена премии Йозефа Фраунгофера с денежным призом в размере 50.000-ти евро.

Май 29

3D печать в авиапромышленности

Китайская компания COMAC (Commercial Aircraft Corporation of China) осуществила первый полет авиалайнера С919 – конкурента предложениям от Airbus и Boeing. Постройкой опытного образца занималась буквально вся страна: фюзеляж изготовили в Наньчане, крылья – в Чэнду и Сиане. Полной локализации добиться не удалось: примерно сорок процентов комплектующих были изготовлены за рубежом такими компаниями, как Liebher-Aerospace, Honeywell и CFM International.
Впрочем, ничего удивительного в этом нет, ибо современная экономика ориентирована на глобализацию. Интересно другое: конструкция нового пассажирского авиалайнера содержит целый ряд 3D-печатных частей. Сюда входят двадцать восемь деталей фюзеляжа, включая компоненты люков, а также направляющие лопатки компрессоров силовых установок. Все 3D печатные детали были изготовлены из порошковых титановых сплавов.
Опытный образец поднялся в воздух на двигателях вышеупомянутой CFM International – конгломерата авиационного подразделения американской корпорации General Electric и французской двигателестроительной компании Safran. Последняя, кстати, ответственна за производство двигателей авиалайнера SSJ-100 совместно с НПО Сатурн, а GE выкупила двух ведущих производителей промышленных 3D принтеров по металлу – немецкую компанию Concept Laser и шведскую Arcam. Отечественная авиастроительная отрасль тоже рассматривает аддитивное производство деталей турбореактивных двигателей: в проходящих летные испытания двигателях ПД-14, предназначенных для авиалайнера МС-21, используются 3D-печатные завихрители фронтовых устройств камер сгорания производства ВИАМ.