Исследователи из лаборатории Zucrow в университете Purdue (крупнейшей академической лаборатории в мире) разработали процесс, который позволяет вести 3д печать чрезвычайно вязкими материалами с большой точностью. Вскоре это может привести к созданию заказной керамики, ракетного топлива, фармацевтических препаратов, биомедицинских имплантатов, продуктов питания и т. д.

«Очень интересно то, что мы можем печатать материалами с консистенциями, которыми никто не мог воспользоваться ранее», — говорит Emre Gunduz, ассистент профессора в Школе машиностроения. Обычно производители меняли состав нити для печати вязкими веществами, но команда Purdue придерживается совершенно иного подхода.

«Наиболее распространенной формой 3д печати является термопластичная экструзия. Она хороша для прототипов, но для фактического изготовления вам необходимо использовать материалы с высокой прочностью, такие как керамика или металлические композиты с большой долей твердых частиц. Предшественники для этих материалов чрезвычайно вязкие, а обычные 3д принтеры не могут с ними работать, потому что их очень трудно проталкивать через небольшое сопло».

«Мы обнаружили, что вибрируя сопло очень специфичным способом, мы можем уменьшить трение на стенках, благодаря чему материал будет проходить с легкостью», — говорит Gunduz. Команда Purdue смогла напечатать элементы с точностью до 100 микрон и при этом поддерживать довольно высокие скорости.

Первым практическим применением нового процесса стала печать твердого ракетного топлива. «Мы можем захотеть, чтобы некоторые части сжигались быстрее или медленнее, или чтобы топливо горело быстрее в центре, а не снаружи», — говорит Monique McClain. «Мы можем сделать это гораздо точнее с помощью этого метода 3д печати».

Исследование было опубликовано в недавнем выпуске журнала Additive Manufacturing.