Редактор Geektimes
846,5
рейтинг
17 марта 2015 в 20:32

Новый метод 3D печати в 25-100 раз быстрее традиционного



Метод 3D печати, предложенный калифорнийской компанией Carbon 3D вполне может стать «убийцей» традиционного метода, привычного многим. Все дело в том, что новая технология в 25-100 раз быстрее прежних методов создания 3D объектов. Компания разрабатывала свою технологию, начиная с момента основания в 2013 году.

Технология получила название Continuous Liquid Interface Productiongo technology (CLIP), принцип действия нового метода — использование света и кислорода для отвердения фоточувствительного материала (особого вида смолы). Метод воздействия света на фоточувствительный материал схож с тем, что мы видим в традиционном SLA-процессе. Но есть и отличия, причем значительные.

Здесь нет послойной работы, когда пластик наносится на основу слой за слоем, пока не получится целый объект.



Вместо этого используется световое излучение безопасного для человека спектра и силы, для отвердения смолы. Также используется кислород, в качестве ингибитора.



Использование кислорода позволяет управлять проведением фотохимической реакции с одновременным ускорением процесса печати. При этом нет послойного строения создаваемого объекта, фигурка получается цельной, единой. При печати по такому методу требуется наличие специального прозрачного и проницаемого «окна», через которое проходит одновременно и свет, и кислород. Об этом можно думать, как о большой контактной линзе. Устройство может контролировать точное количество кислорода, попадающего в емкость со смолой. После этого кислород действует как ингибитор в процессе прохождения фотохимической реакции, оставляя жидкими необходимые части объекта. Свет позволяет затвердевать только тем частям системы, куда не попадает кислород.



Так, кислород в этой системе может создавать «мертвую» зону толщиной в десятки микрон. И как раз в этой зоне фотополимеризация невозможна. Устройство же проецирует серию пересекающихся изображений, используя ультрафиолет. Процесс этот похож на проигрывание кинофильма.



Сейчас Carbon3D уже заключила партнерское соглашение с Sequoia Capital, одним из наиболее авторитетных инвестфондов. Кроме того, инвестиции предоставлены еще и компанией Silver Lake Kraftwerk. Всего компания Carbon3D уже получила $41 млн инвестиций.

Автором новой технологии является нынешний глава компании Джозеф ДеСимон (Joseph DeSimone), а также профессор Эдвард Самульски (Edward Samulski) и доктор Алекс Ермошкин (Alex Ermoshkin).





marks @marks
карма
177,7
рейтинг 846,5
Редактор Geektimes
Реклама помогает поддерживать и развивать наши сервисы

Подробнее
Реклама

Самое читаемое

Комментарии (57)

  • +56
    Можно я первым скажу? А**еть!
  • +12
    Обалдеть как круто! Правда пока не понятно когда и за какие деньги. Лишь бы не повторилась история с SLS, где 20 лет цену принтеров держали заоблачной для рядового юзера.
  • +5
    Магия
  • +16
    Вот это уже прорыв в 3D печати
  • +2
    Интересно, насколько широк спектр материалов, которыми можно так печатать.
    • 0
      Кислородное ингибирование — тема известная, и материалов полно, многие применяются в стоматологии. Здесь больше вопрос в фотоинициаторах, активность которых нужно подбирать довольно точно: обычно фотоинициатор под воздействием света распадется независимо от того, идёт полимеризация или она ингибирована.
  • +3
    А вот интересно баллон для кислорода будет в комплекте, или можно будет использовать свой от сварочного аппарата.
    • 0
      Это будут минибалончики, по аналогии с чернилами для принтеров
  • +11
    Круто, но не для дома.

    1. Стоимость я ваще молчу. Это вам не принтер за 250 баксов, которых навалом сейчас.
    2. Стоимость фотополимера. За пару банок фотополимера, можно купить новый принтер из п.1
    3. Цвета. Разноцветные изделия не сделать. Для каждого цвета нужна замена фотополимера с промывкой рабочей области и т.д. Очевидно что цветовая гамма тоже ограничена.
    4. Материалы. Только фотополимер, в то время как классика предлагает зилионы видов материалов.(пластик, дерево, да хоть пластилином печатайте)
    ну и т.д.

    Данные агрегаты найдут применения в высокоточной печати, тоесть ювелирка например(для изготовления форм для литья).
    Дома от такого агрегата толку мало. Ибо корпуса например для электроники/устройств на нем делать — просто разорительно.
    • –1
      А где вы цены видели? Выводы у вас крайне быстрые и без основательные.
      Всё можно удешевить на порядки при желании.
      • +2
        geektimes.ru/post/145060/

        цены на принтеры от 2к долларов. Полимеры от 150 долларов.

        Врядли вас в яндексе забанили.
        А ну и да, прошу уточнить что именно в моих доводах безосновательное.
        • 0
          Судя по всему метод несколько иной, требует более компактного оборудования и не требует невероятных технологий и магии. То есть вероятно дорог будет только полимер, а принтер, если производитель поймет, что сейчас просто бум этих принтеров, то сделает бытовую версию с подъемным ценником в тысячу зелени (сейчас так MakerBot стоит) и просто вышибет половину конкурентов с рынка.
          • 0
            Мне кажется у такой специфической емкости под полимер (чтоб и свет и воздух пропускала) цена будет составлять половину принтера. И сейчас у обычных SLA принтеров эти чаши стоят не мало.
            Да и как не крути, а все-равно используется все тот-же слайсер судя по описанию, пусть минимальная толщина слоя будет 1 микрон, что аж в 10 раз лучше чем то, что есть сейчас, но и стоимость мотора и такого точного винта для этой оси тоже будет весьма не бюджетная.

            А для ювелирки что 1 микрон что 15 — не так уж и критично ИМХО.
            • 0
              вот с мотором и винтом проблем точно нет — в том что используется давно используется «программная точность» не хуже микрона
              • 0
                Тут плюс не в точности, а в отсутствии лишних затрат времени на отвод и возврат платформы для подачи нового материала на слой. Стоимость емкости не сильно увеличит себестоимость, а хорошо добавить стоимости может уникальное запатентованное решение)
                Ну а сам бонус по скорости печати, который конечно экономически важен только для потоковых сервисов, а не для домашнего использования, не сможет сильно сказаться на себестоимости изделий. На длинных дистанциях с большой загрузкой большую часть себестоимости составляет стоимости материала и работы инженера-мастера, чем выработка принтера.
                • 0
                  при больших и средних загрузках в SLA основное время уходит на рисование сканатором.
                  • 0
                    Если только для засвета слоя не используется DLP проектор как в данном случае.
                    • 0
                      Что используется в данном случае, кстати, непонятно.
                      Если смотреть видео с Эйфелевой башней видно, что башня поднимается с переменной скоростью, а по идее должна подниматься с постоянной.
        • +1
          Полимеры от 150 долларов.

          от 65 за литр.
  • +1
    Это действительно круто, но неплохо бы иметь представление о физических свойствах материала, его хим. формулы, точности метода.
  • +4
    В космосе таким не попечатаешь!
    • +1
      О центростремительном ускорении слышали?)
      • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
        • +3
          Эм… А зачем МКС? Достаточно маленького круга 2 на 2 метра, имхо. Ну может чуть больше. Понятно, что система будет по размеру больше, чем обычный принтер, но если он им там реально нужен, то привезут.
          • –7
            Эта штука начнет там все раскачивать! Пару лет назад стабилизаторы МКС накрывались не из-за интенсивной зарядки ребят или я что-то путаю? А вообще, судя по всему, люди, которые космосом занимаются, об этом ускорении не знают.
      • 0
        Зачем вам гравитация? Во первых банальные ферромагнитные присадки и магнитное поле.
        p.s. Кстати, поверхностного натяжения может оказаться достаточно для функционирования этого SLA-принтера в невесомости, правда возможно его придется усложнить, разместив рабочую область не на плоскости дна, а на полусфере.
  • 0
    Епическая сила…
  • 0
    На 3D принтерах из металла печатают уже, а тут как я понимаю (пока) только из смолы можно печатать.
  • +4
    Первый вопрос моей жены, когда увидела это видео: «Класс! А пистолет он сделать сможет?»
  • +5
    В какое время мы живём! Просто из жидкости вынимают любую форму! Даже фантасты про такое не писали!
    • +2
      Действительно. У фантастов репликаторы, которые поатомно собирают объект.

      Я согласен, время удивительно. Но писать «Даже фантасты про такое не писали!»(читай «не додумались») — это странно.
  • +7
    В средние века такое приняли бы за колдовство и сожгли от греха подальше вместе с оператором
  • +1
    Простите, я не технарь, поэтому не очень понял как он работает. Может кто-то простым языком объяснить? Обычный 3D принтер понятно: берёт пластик, плавит его и льёт по заданной «линии». А тут как?
    • +1
      Насколько я могу представить принцип его работы, жидкость является фотополимером, в ней находится «печатающая головка», которая, вероятно, имеет некую «матрицу сопел», чем-то подобную используемой в струйных принтерах. Снизу подается излучение, вызывающее полимеризацию жидкости, а через эти сопла — кислород, который не дает ей полимеризоваться в тех местах, где это не надо.
      • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
        • +1
          При погружении поверхность фотополимера будет рябить и неровно распределяться, в таких случаях все равно надо проходить рекоутером для выравнивания слоя.
          В данном случае этот буфер из ингибированного материала позволяет непрерывно подавать материал в место завсвета нового слоя. В отличае от обычного метода, где приходится сначала поднять платформу для заполнения полимером промежутка между полимеризованным слоем и дном корыта, и потом опустить платформу для получения нужного слоя. Это значительно сокращает время выращивания.
          • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
            • 0
              Тогда получится такая идея, не знаю кто её первый придумал (и уверен реализована ли), которая использует примерно тот же алгоритм, что использовался для _записи_ CD — два лазера (или ещё были такие проекторы, с несколькими прожекторами, каждый отвечал за свой цвет, или как аналог пучков электронов в цветной ЭЛТ или ещё аналог — печать навариванием). Один создаёт опорный пучок, второй передаёт цифровые данные (и считывает он же), направляясь в одно место, они прожигают или не прожигают дорожки. Только здесь лучам придётся идти через фотополимер фокусируясь в нужно точке, где полимеризуется исходная жидкость. При достаточно быстрой скорости полимеризации и быстрой «развёртке» лучей, можно неслабо увеличивать скорость. Главное найти параметры при которых один луч не будет полимеризовывать жидкость. Можно для ослабления эффекта использовать не два, а три, четыре луча, которые будут интерферировать в месте контакта. таким способом можно даже размер этого… «вещественного пикселя» регулировать.
              • 0
                • 0
                  Во, точно, спасибо за поправку.

                  и чего меня на CD переклинило :)
              • 0
                это обзывается femtosecond laser 3d printing и двухфотонная полимеризация

                Используются дорогущие фемптосекундные лазеры, получаются нанообъекты.
                • 0
                  Они используют сложный метод для очень высокого разрешения, да и материал у них не из дешевых. Я же говорю про более простой, соответственно более дешевый, но с разрешением выше чем у обычных 3D принтеров. Нам ведь не нужна наноточность и наноразмеры наноструктур :).
      • 0
        Спасибо. Стало чуть понятнее.
  • +3
    Может я что-то упускаю, но помоему метод не нов. Сейчас ж есть 3д принтеры собираемые из прозрачной колбы, под которую ставится проектор, который излучая свет на поверхность, опускаемую в колбу с фотополимером заставляет фотополимер твердеть. И модификаций, основанных на таком методе уже пруд пруди. Единственный момоент!!! Тут добавили «кислород», который видимо выступает в роли катализатора процесса наращивания модели.
    • +1
      Наоборот, не даёт твердеть в правильных местах.
    • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
  • +4
    Самой технологии сто лет в обед, обычный SLA-принтер, пусть и с новой фишкой в виде кислородной поддувки. Не пойму, то ли все сарказмируют в комментах выше, то ли действительно не в теме.
  • 0
    Теперь понятно как…
    Сцена из фильма Маска

  • +1
    Резюме:
    1. это SLA-процесс
    2. Используется полимер, который отвердевает от видимого света, ингибитором полимеризации является кислород.
    В обычном SLA-процессе используются полимеры, которые отвердевеют от ультрафиолета и не отвердевают на свету, ингибитором полимеризации является кислород (воздуха). Чтобы полимер не затвердел, его нужно изредка насыщать кислородом — открыв банку перемешать.

    Надо ли будет прятать этот полимер от рассеянного света и специально обескилороживать перед употреблением — хз.
    3. Судя по описанию — кислород играет какую-то роль в процессе, т.к. подается через окно снизу.
    То ли это окно, которое действует как пиксельный дисплей для кислорода, то ли такое, что в засвеченных местах кислород перестает проходить — хз. Что получится с кислородом воздуха, который поступит в поверхностные слои полимера в ванне и зачем, в процессе выращивания модели, вместе с полимером поступит в зону полимеризации — хз.

    Тут уже высказали идею, что

    Прозрачная кислородопроводящая штуковина нужна для того, чтобы «засвеченный кадр» затвердевал не на подложке, а на расстоянии от дна — где кислорода уже нет.

    В данном случае этот буфер из ингибированного материала позволяет непрерывно подавать материал в место завсвета нового слоя.

    Но, позвольте — вы подали кислород в этот тонкий слой, потом потянули платформу вверх — что будет с этим тонким слоем? через дырки сверху и сбоку потечет свежий полимер смешается с этим тонким слоем — и фотополимеризация будет ингибирована

    4. Непонятно, за счет чего получается ускорение в заявленное число раз, по сравнению с аналогичными SLA-установками с «перевернутой геометрией» и уф-DLP проектором, засвечивающим всё поле. На таких установках в принципе тоже можно выращивать непрерывно, «без слоёв». Да и без проектора, со сканатором — никто теоретически не мешает рисовать с непрерывным движением Z-координаты, т.е. «без слоев». Практически кое у кого руки до этого не дошли.
  • 0
    Productiongo?
  • 0
    а сможет он распечатать новый стакан дном вверх, чтобы не протекал?
    • 0
      — Смотри, у меня кружка без дна.
      — Точно, у неё ещё и верх запаян.
  • 0
    Получается, что в отличие от традиционных принтеров, такие не могут оставлять закрытые пустоты внутри детали? Они ведь останутся заполнены жидкостью.
    • 0
      Чуть выше задан весьма каверзный вопрос про печать стакана именно на эту тему. И ведь тут даже не закрытая пустота.
      • 0
        Я имел в виду именно закрытые. Ведь очень часто для облегчения веса (и уменьшения расхода материала, стоимости) печатаемые детали делаются полые с некой сотовой структурой внутри для жёсткости. Многие применения, где детали должны быть максимально лёгкими, сразу пострадают.

Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.