Главным стартапом марта в сфере аддитивных технологий стала молодая компания Axtra3D из США. Она разработала технологию гибридного фотосинтеза (HPS), которая совместила в себе ряд преимуществ популярных методов 3D печати SLA и DLP. При этом HPS не имеет присущих им недостатков и ограничений, что является ее ключевой фишкой. Axtra3D успешно продемонстрировала свое изобретение на выставке Formnext 2021 вместе с поддерживающим ее 3D принтером LumiaХ1. В данной статье мы расскажем о принципе действия технологии HPS, характеристиках принтера LumiaX1, а также сферах применения и перспективах этой инновационной разработки.
Как создавалась и как работает технология HPS?
В процессе фотополимерной 3D печати изделия создаются путем послойного нанесения полимерных смол на рабочую область и их дальнейшего затвердевания под воздействием ультрафиолета. На сегодняшний день существуют два подходящих для этого источника света: лазеры и проекторы/ЖК-мониторы. Технология SLA использует лазеры, которые постепенно слой за слоем обрабатывают все контуры и разрезы изделия. Высокая точность делает этот метод очень популярным в индустрии, однако он довольно медленный, так как всего один лазер задействуется для обработки всех внешних и внутренних частей детали.
Еще одной востребованной технологией 3D печати является DLP/LCD, для затвердевания смолы она применяет проекторы или ЖК-мониторы. Принцип ее действия похож на штамповку, он позволяет мгновенно обработать целый слой материала. Однако эта технология имеет определенные ограничения в области разрешения печати, что негативно влияет на качество выпускаемых объектов. Итак, с одной стороны SLA-печать обеспечивает высокую точность, но имеет ограниченную скорость и масштабируемость. С другой стороны, DLP/LCD печатает изделия быстро, но у нее есть сложности с разрешением и качеством поверхности деталей.
Такая ситуация создавала существенную проблему для индустрии аддитивного производства. Из-за нее 3D печать не могла в полной мере вписаться в промышленные цепочки производства и оставалась, прежде всего, технологией прототипирования. На протяжении многих лет разные компании пытались объединить преимущества технологий SLA и DLP. Применение лазера для затвердевания контуров объекта и лучей проектора/монитора для обработки внутренних частей заметно ускорило бы процесс печати.
Решить эту задачу пытались путем использования разной длины лучей или чередования источников света на различных этапах печати. Ни одна из таких попыток не стала успешной, так как обработка контура и разрезов должна выполняться одновременно при одинаковой длине световых лучей. Обеспечить подобный результат смогла только технология HPS, так как она генерирует свет проектора и луч лазера одновременно.
Реализация этого метода на практике довольно сложна, но результат получается простым и эффективным. Добавление второго источника света позволяет достичь разрешения печати на уровне SLA или даже выше, при высокой скорости производства, на уровне DLP/LCD. Технология HPS сделает 3D печать более удобной для промышленности, гибко адаптируя ее для ряда отраслей.
Характеристики 3D принтера LumiaX1
Главной особенностью этого оборудования выступает его механизм генерации света HPS Light Engine с 50-микронным разрешением лазерного луча. При этом он является гибридным и может работать в двух режимах: офлайн (для соблюдения конфиденциальности пользователей) и онлайн с полноценным доступам к сервисам производителя. LumiaX1 – это система открытого типа, которая поддерживает как “родные” материалы, так и смолы от сторонних производителей.
Оборудование легко устанавливается в любом положении, оно имеет цельноалюминиевый корпус и эргономичный дизайн, обеспечивающий высокую производительность, скорость и удобство печати. Также LumiaX1 оснащена двойной механической осью для большей устойчивости и стабильности. Наличие IntelliCartridge позволяет ей использовать смолы с высокой вязкостью, а встроенные камеры с разрешением 4к дают возможность вести онлайн-мониторинг процесса печати.
Сферы применения технологии HPS
Технология гибридного фотосинтеза будет востребована везде, где нужны одновременно высокое качество, разрешение и скорость печати. Среди конкретных сфер ее применения можно выделить автомобилестроение, аэрокосмонавтику, медицину, стоматологию, прототипирование и т.д. HPS востребована для мелко- и среднемасштабной пакетной печати, создания качественных форм для печати из пластмасс. Еще ее можно активно использовать для изготовления стоматологических изделий, где требуется быстрое производство и постобработка. Кроме того, данный метод оптимален при разработке шаблонов для термоформования, где недостатки DLP/LCD печати отрицательно влияют на качество деталей.
