Национальная лаборатория Ок-Ридж при Министерстве энергетики США и компания JuggerBot 3D, производитель промышленных 3D-принтеров, запустили второй совместный проект в рамках программы Manufacturing Demonstration Facility (MDF). Их цель — расширить возможности крупноформатной 3D-печати, добавив новые материалы: термореактивные полимеры (эпоксидки, винилэфиры, полиуретаны) и разработать системы, способные печатать и их, и термопласты.

Первый проект, завершившийся в феврале, был посвящен улучшению качества печати термопластами из гранул. Главной проблемой была неровная толщина выдавливаемого материала, что ограничивало дизайн и требовало дополнительной обработки. Вместе лаборатория и JuggerBot 3D решили эту задачу: теперь печать гранулами можно использовать для сложных деталей, например, компонентов гидроэлектростанций, адаптеров труб или проверочных шаблонов в нефтегазовой отрасли.

Сначала доработали ПО для слайсинга (разделения 3D-модели на слои) и синхронизировали его с оборудованием JuggerBot. Потом добавили лазерную систему, которая в реальном времени измеряет толщину наносимого материала и корректирует работу экструдера. Финальный этап — автоматизация: теперь принтер сам подбирает параметры для сотен материалов, что экономит дни настройки.

Что изменилось для пользователей:

• Больше не нужно вручную настраивать параметры для каждого материала.
• Достаточно выбрать принтер — система сама подгрузит нужные данные.

Раньше не было слайсеров, способных работать с гранулами, пока мы не нашли команду ORNL, — говорит Закари ДиВенченцо, сооснователь JuggerBot 3D.

Слайсер — это программа, которая превращает 3D-модель в набор инструкций для принтера: как двигать печатающую головку, с какой скоростью, при какой температуре. Без слайсера даже идеальная модель останется просто картинкой.

Исследование открывает две возможности:

1. Для промышленности — печать крупных деталей из термореактивных полимеров (например, устойчивых к высоким температурам корпусов или изоляции) без дорогих форм.
2. Для малого бизнеса — автоматизация снижает порог входа: теперь не нужны узкоспециализированные операторы.

Особенно выиграют энергетика и нефтегазовый сектор, где требуются прочные, термостойкие детали сложной формы.

Неясно, как термореактивные полимеры будут вести себя при длительной печати: их нельзя переплавить, а значит, ошибки приведут к браку. Также нет данных о стоимости таких систем — если они окажутся дороже литья, спрос будет ограничен.

Ранее ученые разработали новый метод промышленной печати без пустот.