Исследователи из Бирмингемского университета создали фотополимерную смолу из биоресурсов, которая печатает с высоким разрешением, а затем может быть переработана и перепечатана. Это достижение, опубликованное в журнале Nature, является шагом вперед в создании более экологичной технологии 3D-печати.
Традиционные фотополимерные смолы, широко используемые в 3D-печати, производятся из нефтехимических продуктов и обладают низкой способностью к переработке. После затвердевания эти материалы образуют необратимые связи, что усложняет их разложение. В результате переработка смолы зачастую приводит к образованию еще большего количества отходов, ухудшая экологическую ситуацию.
Команда из Бирмингема разработала смолу, которая обеспечивает высокое качество печати и при этом полностью перерабатываема. Новая смола, полученная из липоевой кислоты, естественного жирного кислоты, может быть разложена на исходные компоненты и перепечатана. Это почти замкнутый цикл, который снижает потребность в новых материалах и минимизирует отходы.
Смола была протестирована с использованием коммерческого принтера MiiCraft Ultra 125. Она продемонстрировала высокое разрешение печати, успешно воспроизводя сложные 3D-объекты. Испытания показали, что смола подходит для задач, требующих точной и детализированной печати. Будущие применения могут включать автомобильные детали, медицинские и стоматологические компоненты, а также ювелирные изделия.
Эта разработка отражает общий тренд к устойчивому развитию в 3D-печати. Другие компании, такие как Covestro и Arkema, также исследуют технологии переработки смол из возобновляемых источников. Бирмингемский университет подал патентную заявку на свою смолу, что может способствовать созданию более устойчивой технологии 3D-печати.
Традиционные фотополимерные смолы, широко используемые в 3D-печати, производятся из нефтехимических продуктов и обладают низкой способностью к переработке. После затвердевания эти материалы образуют необратимые связи, что усложняет их разложение. В результате переработка смолы зачастую приводит к образованию еще большего количества отходов, ухудшая экологическую ситуацию.
Команда из Бирмингема разработала смолу, которая обеспечивает высокое качество печати и при этом полностью перерабатываема. Новая смола, полученная из липоевой кислоты, естественного жирного кислоты, может быть разложена на исходные компоненты и перепечатана. Это почти замкнутый цикл, который снижает потребность в новых материалах и минимизирует отходы.
Смола была протестирована с использованием коммерческого принтера MiiCraft Ultra 125. Она продемонстрировала высокое разрешение печати, успешно воспроизводя сложные 3D-объекты. Испытания показали, что смола подходит для задач, требующих точной и детализированной печати. Будущие применения могут включать автомобильные детали, медицинские и стоматологические компоненты, а также ювелирные изделия.
Эта разработка отражает общий тренд к устойчивому развитию в 3D-печати. Другие компании, такие как Covestro и Arkema, также исследуют технологии переработки смол из возобновляемых источников. Бирмингемский университет подал патентную заявку на свою смолу, что может способствовать созданию более устойчивой технологии 3D-печати.
В космической миссии на дальние расстояния трещина в детали корабля может привести к катастрофе. Исследователи из Калифорнийского университета в Беркли работают над решением этой проблемы с помощью SpaceCAL, передового 3D-принтера. 8 июня 2024 года на борту миссии Virgin Galactic 07 SpaceCAL успешно напечатал тестовые детали за 140 секунд полета, продемонстрировав потенциал для создания компонентов по запросу в космосе, что будет важно для будущих миссий.
Проект возглавляет Тейлор Уэдделл, аспирант Беркли, под руководством профессора Хейдена Тейлора, пионера в области компьютерной осевой литографии (CAL). CAL позволяет быстро создавать сложные детали и эффективно работает в условиях микрогравитации, что делает его идеальным для использования в космосе. Во время полета SpaceCAL напечатал модели, такие как фигурка Benchy, используя PEGDA — жидкий пластик, который твердеет при воздействии света.
Успех SpaceCAL знаменует важную веху в космическом производстве. Команда стремится уменьшить зависимость от Земли, печатая важные компоненты и медицинские принадлежности в космосе. В будущем технология может применяться для создания деталей космических аппаратов и даже биопечати органов.
Проект возглавляет Тейлор Уэдделл, аспирант Беркли, под руководством профессора Хейдена Тейлора, пионера в области компьютерной осевой литографии (CAL). CAL позволяет быстро создавать сложные детали и эффективно работает в условиях микрогравитации, что делает его идеальным для использования в космосе. Во время полета SpaceCAL напечатал модели, такие как фигурка Benchy, используя PEGDA — жидкий пластик, который твердеет при воздействии света.
Успех SpaceCAL знаменует важную веху в космическом производстве. Команда стремится уменьшить зависимость от Земли, печатая важные компоненты и медицинские принадлежности в космосе. В будущем технология может применяться для создания деталей космических аппаратов и даже биопечати органов.
Пандемия COVID-19 показала потенциал 3D-печати для производителей. Но какие еще сценарии могут привести к быстрому росту отрасли, увеличив ее с $14,7 миллиардов до $147 миллиардов к 2026 году?
Сценарий «Апокалипсис электромобилей» указывает на значительные изменения на рынке электромобилей (EV). Из-за сбоев в цепочке поставок и экономических трудностей цены на новые и подержанные электромобили сильно колебались. Снижение цен Tesla, конкуренция с китайскими производителями и проблемы с амортизацией меняют рынок. Основная проблема — высокая стоимость замены батареи, которая может варьироваться от $14,000 до $79,000, что делает некоторые электромобили практически бесценными через несколько лет. Без данных о состоянии батарей покупатели подержанных электромобилей сталкиваются с неопределенностью, что еще больше снижает цены.
Это создает возможности для 3D-печати. Во-первых, по мере обесценивания электромобилей энтузиасты могут приобретать их по низкой цене и использовать 3D-печать для настройки или перепрофилирования. Во-вторых, рынок замены батарей может составить $500 миллиардов, что открывает огромные возможности для компаний по 3D-печати в производстве корпусов и компонентов для батарей. К 2030 году ежегодная замена батарей может стать рынком на $250 миллиардов. 3D-печать может сыграть важную роль в разработке замен и послепродажных решений, создавая новые возможности для роста на рынке электромобилей.
Сценарий «Апокалипсис электромобилей» указывает на значительные изменения на рынке электромобилей (EV). Из-за сбоев в цепочке поставок и экономических трудностей цены на новые и подержанные электромобили сильно колебались. Снижение цен Tesla, конкуренция с китайскими производителями и проблемы с амортизацией меняют рынок. Основная проблема — высокая стоимость замены батареи, которая может варьироваться от $14,000 до $79,000, что делает некоторые электромобили практически бесценными через несколько лет. Без данных о состоянии батарей покупатели подержанных электромобилей сталкиваются с неопределенностью, что еще больше снижает цены.
Это создает возможности для 3D-печати. Во-первых, по мере обесценивания электромобилей энтузиасты могут приобретать их по низкой цене и использовать 3D-печать для настройки или перепрофилирования. Во-вторых, рынок замены батарей может составить $500 миллиардов, что открывает огромные возможности для компаний по 3D-печати в производстве корпусов и компонентов для батарей. К 2030 году ежегодная замена батарей может стать рынком на $250 миллиардов. 3D-печать может сыграть важную роль в разработке замен и послепродажных решений, создавая новые возможности для роста на рынке электромобилей.
Компания Honeywell, известная производством турбинных двигателей для вертолетов, бизнес-авиации и военной техники, использует аддитивное производство (AM) более 15 лет. Она производит сотни компонентов, включая первую напечатанную на 3D-принтере, сертифицированную FAA, критически важную часть двигателя в 2020 году. Сейчас Honeywell разрабатывает новое поколение турбовентиляторных двигателей, которые будут легче, тише, мощнее и смогут работать на устойчивом авиационном топливе, используя AM для создания компонентов, таких как лопатки турбин.
Традиционное производство лопаток турбин медленное и дорогое, требующее сложных металлических форм и керамических моделей. Honeywell стремится сократить затраты и ускорить процесс, используя 3D-печать керамических форм. В сотрудничестве с Prodways Group Honeywell установила высокоточный принтер CERAM PRO 365 для более быстрой и эффективной печати керамических форм, что позволяет сократить время производства с двух лет до 7-8 недель.
Эта гибкость позволяет Honeywell быстро тестировать конструкции и вносить изменения за шесть недель, вместо того чтобы тратить до миллиона долларов на небольшие изменения дизайна. Компания планирует сэкономить миллионы на разработке, используя AM. Технология идеальна для низкосерийных, высокоточных компонентов, таких как лопатки турбин, где традиционные методы дороги и требуют много времени.
Традиционное производство лопаток турбин медленное и дорогое, требующее сложных металлических форм и керамических моделей. Honeywell стремится сократить затраты и ускорить процесс, используя 3D-печать керамических форм. В сотрудничестве с Prodways Group Honeywell установила высокоточный принтер CERAM PRO 365 для более быстрой и эффективной печати керамических форм, что позволяет сократить время производства с двух лет до 7-8 недель.
Эта гибкость позволяет Honeywell быстро тестировать конструкции и вносить изменения за шесть недель, вместо того чтобы тратить до миллиона долларов на небольшие изменения дизайна. Компания планирует сэкономить миллионы на разработке, используя AM. Технология идеальна для низкосерийных, высокоточных компонентов, таких как лопатки турбин, где традиционные методы дороги и требуют много времени.
Stratasys представила 3D-принтер Origin Two с технологией DLP, продолжение модели Origin One 2021 года, а также систему пост-обработки Origin Cure. Origin Two сочетает точность «в пределах +/- 50 мкм» и скорость 20 мм/час, что делает его привлекательным для производителей, нуждающихся в малосерийном производстве с качеством литья под давлением. Посетители IMTS в Чикаго смогут ознакомиться с новинками на стенде Stratasys.
Рани Хагаг, директор Stratasys по здравоохранению, отметил, что AM стал важной частью производства. С новой системой Origin производители могут создавать малые партии высокоточных деталей как альтернативу массовому производству. Это позволяет производить сложные детали с минимальными затратами.
Райан Мартин из ABI Research отметил, что AM становится всё более полезным для мелкосерийного производства, сокращая сроки выполнения и отходы, а также повышая гибкость. Аддитивное производство поддерживает как прототипирование, так и производство по требованию, что помогает компаниям быстро адаптироваться к рынку и снижать затраты на запасы.
Спрос на промежуточное производство подчеркивает долгосрочный потенциал AM. Это не новая техника, а философский сдвиг в подходе к производственным сетям. Stratasys с Origin Cure получает преимущество, позволяя пользователям легко интегрировать AM в свои процессы и сокращать затраты, избегая литья под давлением.
Рани Хагаг, директор Stratasys по здравоохранению, отметил, что AM стал важной частью производства. С новой системой Origin производители могут создавать малые партии высокоточных деталей как альтернативу массовому производству. Это позволяет производить сложные детали с минимальными затратами.
Райан Мартин из ABI Research отметил, что AM становится всё более полезным для мелкосерийного производства, сокращая сроки выполнения и отходы, а также повышая гибкость. Аддитивное производство поддерживает как прототипирование, так и производство по требованию, что помогает компаниям быстро адаптироваться к рынку и снижать затраты на запасы.
Спрос на промежуточное производство подчеркивает долгосрочный потенциал AM. Это не новая техника, а философский сдвиг в подходе к производственным сетям. Stratasys с Origin Cure получает преимущество, позволяя пользователям легко интегрировать AM в свои процессы и сокращать затраты, избегая литья под давлением.
Исследователи из Новой Зеландии 3D-печатают экологичные катализаторы для ракетного топлива
Новозеландское партнерство между Dawn Aerospace, Кентерберийским университетом и Callaghan Innovation работает над усовершенствованием двигателей на перекиси водорода (HTP), чтобы заменить токсичный гидразин. 3D-печать позволяет создавать катализаторы с гироидной структурой, что улучшает массоперенос и снижает перепад давления — проблемы традиционных методов производства. Используя технологию DLP, команда напечатала катализаторы из керамики с платиновым покрытием и успешно испытала их на двигателе HTP, достигнув тепловой эффективности свыше 90%.
Новозеландское партнерство между Dawn Aerospace, Кентерберийским университетом и Callaghan Innovation работает над усовершенствованием двигателей на перекиси водорода (HTP), чтобы заменить токсичный гидразин. 3D-печать позволяет создавать катализаторы с гироидной структурой, что улучшает массоперенос и снижает перепад давления — проблемы традиционных методов производства. Используя технологию DLP, команда напечатала катализаторы из керамики с платиновым покрытием и успешно испытала их на двигателе HTP, достигнув тепловой эффективности свыше 90%.
Formlabs упрощает 3D-печать готовых к использованию деталей, оптимизируя пост-обработку и расширяя рабочие процессы. Компания объявила о добавлении двух новых материалов в свою библиотеку и новых инструментов для пост-обработки, что откроет новые области применения 3D-печати.
Formlabs выпустила дополнение, позволяющее любому из её SLA-принтеров использовать любую смолу с длиной волны 405 нм. Этот режим изначально предназначался для принтеров Form 3, но теперь доступен и для Form 4. Также компания представила универсальную смолу BEGO VarseoSmile TriniQ — свою первую сертифицированную стороннюю смолу, предназначенную для 3D-печати стоматологических реставраций и мостов.
Новый материал Clear Cast Resin для литья по выплавляемым моделям позволяет печатать точные литейные формы с минимальными трещинами. Благодаря термическому расширению этот материал помогает ускорить процесс литья и снизить затраты. По словам Джона Фарра, вице-президента по технологиям в Diversified Metalsmiths, использование 3D-печати Clear Cast Resin значительно сокращает время и усилия на последующую обработку.
Formlabs продолжает оптимизировать процессы SLA и SLS 3D-печати с новыми инструментами для пост-обработки, включая раствор Resin Washing Solution, который вдвое эффективнее IPA при очистке смол, что снижает затраты. Также компания выпустила систему полировки Fuse Blast Polishing System, которая позволяет чистить и полировать детали, напечатанные SLS, для получения гладкой, устойчивой к царапинам поверхности.
Новый комплект Fuse Sift Glovebox Bundle облегчает извлечение деталей и минимизирует воздействие порошка, что улучшает чистоту рабочего пространства и удобство оператора.
Formlabs выпустила дополнение, позволяющее любому из её SLA-принтеров использовать любую смолу с длиной волны 405 нм. Этот режим изначально предназначался для принтеров Form 3, но теперь доступен и для Form 4. Также компания представила универсальную смолу BEGO VarseoSmile TriniQ — свою первую сертифицированную стороннюю смолу, предназначенную для 3D-печати стоматологических реставраций и мостов.
Новый материал Clear Cast Resin для литья по выплавляемым моделям позволяет печатать точные литейные формы с минимальными трещинами. Благодаря термическому расширению этот материал помогает ускорить процесс литья и снизить затраты. По словам Джона Фарра, вице-президента по технологиям в Diversified Metalsmiths, использование 3D-печати Clear Cast Resin значительно сокращает время и усилия на последующую обработку.
Formlabs продолжает оптимизировать процессы SLA и SLS 3D-печати с новыми инструментами для пост-обработки, включая раствор Resin Washing Solution, который вдвое эффективнее IPA при очистке смол, что снижает затраты. Также компания выпустила систему полировки Fuse Blast Polishing System, которая позволяет чистить и полировать детали, напечатанные SLS, для получения гладкой, устойчивой к царапинам поверхности.
Новый комплект Fuse Sift Glovebox Bundle облегчает извлечение деталей и минимизирует воздействие порошка, что улучшает чистоту рабочего пространства и удобство оператора.
Исследователи Школы инженерии Университета Вирджинии разработали метод биопечати, называемый цифровой сборкой сферических частиц (DASP), позволяющий создавать биоматериалы с механическими свойствами, похожими на ткани человека. Процесс использует гидрогели, содержащие человеческие клетки, для создания 3D-структур, обеспечивающих среду для роста клеток. Этот метод может стать основой для 3D-печати органов. Команда разработала гибкие гидрогели и форсунку для быстрого смешивания компонентов. По словам исследователей, эти воксели могут стать строительными блоками для будущих конструкций и органоидов для изучения болезней.
Компания 6K, базирующаяся в Массачусетсе, которая включает в себя подразделения 6K Energy и 6K Additive, привлекла 82 миллиона долларов на старте своего раунда финансирования серии E. Этот раунд, который завершится осенью, возглавляется инсайдерами и включает венчурные фонды, сосредоточенные на устойчивых решениях для поддержки энергетического перехода.
Помимо сбора средств, 6K объявила о значительных кадровых изменениях. Главный операционный директор компании, доктор Сураб Улал, занял пост генерального директора, сменив доктора Аарона Бента. Также в совет директоров вошли Беда Болцениус, бывший генеральный директор Marelli, и доктор Джефф Чемберлен, генеральный директор Volta Energy Technologies, которая участвовала в первом этапе раунда.
Председатель совета директоров 6K Билл МакКаллен отметил, что благодаря Аарону компания стала лидером в устойчивом производстве материалов для литий-ионных батарей и аддитивного производства. Новый генеральный директор, Сураб Улал, добавил, что новые инвестиции позволят компании нарастить производство на заводе в Теннесси.
6K Energy и 6K Additive продолжают привлекать государственные средства, так как работают в ключевых отраслях для инфраструктурных проектов США. Изменения в руководстве и крупные инвестиции подтверждают, что компания готовится к следующему этапу роста, наращивая синергии между своими подразделениями.
Помимо сбора средств, 6K объявила о значительных кадровых изменениях. Главный операционный директор компании, доктор Сураб Улал, занял пост генерального директора, сменив доктора Аарона Бента. Также в совет директоров вошли Беда Болцениус, бывший генеральный директор Marelli, и доктор Джефф Чемберлен, генеральный директор Volta Energy Technologies, которая участвовала в первом этапе раунда.
Председатель совета директоров 6K Билл МакКаллен отметил, что благодаря Аарону компания стала лидером в устойчивом производстве материалов для литий-ионных батарей и аддитивного производства. Новый генеральный директор, Сураб Улал, добавил, что новые инвестиции позволят компании нарастить производство на заводе в Теннесси.
6K Energy и 6K Additive продолжают привлекать государственные средства, так как работают в ключевых отраслях для инфраструктурных проектов США. Изменения в руководстве и крупные инвестиции подтверждают, что компания готовится к следующему этапу роста, наращивая синергии между своими подразделениями.
С 9 по 14 сентября 2024 года в Чикаго на выставке IMTS 2024 отметят 10-летие проекта Strati — первого в мире автомобиля, напечатанного на 3D-принтере за шесть дней. Это событие в 2014 году изменило аддитивное производство.
Создание Strati
До 2014 года 3D-принтеры были маленькими, медленными и дорогими. Команда ORNL под руководством Лонни Лава создала новый принтер, доработала ПО и оборудование для печати крупных деталей, срок был 9 месяцев. Партнер Cincinnati Incorporated предоставил лазерный станок, который модифицировали, добавив экструдер и нагреваемое основание. Проблема деформации деталей решалась с помощью углеродного волокна. Увеличив поток экструдера до 35 фунтов в час, команда успела напечатать автомобиль за два дня прямо на выставке.
Наследие Strati
Strati ускорил развитие 3D-печати на пять лет. В проекте использовали углеродное волокно и новые технологии, что вдохновило другие компании на внедрение аддитивных решений в промышленности. На IMTS 2024 можно увидеть Strati и пообщаться с командой, стоявшей за этим проектом, а также ознакомиться с новыми крупномасштабными аддитивными системами.
Создание Strati
До 2014 года 3D-принтеры были маленькими, медленными и дорогими. Команда ORNL под руководством Лонни Лава создала новый принтер, доработала ПО и оборудование для печати крупных деталей, срок был 9 месяцев. Партнер Cincinnati Incorporated предоставил лазерный станок, который модифицировали, добавив экструдер и нагреваемое основание. Проблема деформации деталей решалась с помощью углеродного волокна. Увеличив поток экструдера до 35 фунтов в час, команда успела напечатать автомобиль за два дня прямо на выставке.
Наследие Strati
Strati ускорил развитие 3D-печати на пять лет. В проекте использовали углеродное волокно и новые технологии, что вдохновило другие компании на внедрение аддитивных решений в промышленности. На IMTS 2024 можно увидеть Strati и пообщаться с командой, стоявшей за этим проектом, а также ознакомиться с новыми крупномасштабными аддитивными системами.