Известно, что процесс традиционной трехмерной печати больших и сложных изделии может занимать от нескольких часов до нескольких дней времени. Однако, группа ученых и инженеров из Ливерморской национальной лабораторией имени Лоуренса (Lawrence Livermore National Laboratory, LLNL) разработала процесс, в котором используется подобие создаваемых лазерами голограмм. Благодаря этому в резервуаре, заполненном жидким фотополимером, можно буквально за считанные секунды создать объект любой сложности, а габариты этого объекта ограничены только размерами используемого резервуара. Новый метод получил название объемной трехмерной печати и при его помощи можно обходить некоторые из ограничений существующих технологий аддитивного производства.
Отметим, что метод объемной печати был разработан специалистами лаборатории LLNL, совместно с учеными из Калифорнийского университета в Беркли, университета Рочестера и Массачусетского технологического института. Основным преимуществом нового метода является то, что весь объект создается в одно и тоже время. Это достигается путем совмещения лучей трех лазеров, короткого воздействия на фотополимер света только одного лазера недостаточно для запуска процесса полимеризации, но света от трех лазеров одновременно достаточно для того, чтобы полимер мог полностью затвердеть приблизительно за десять секунд. После всего этого остается лишь извлечь напечатанный объект и удалить остатки неизрасходованного полимера.
Объемная трехмерная печать не только быстрее обычной трехмерной печати, она избавляет от необходимости использования дополнительных поддерживающих структур, что, в свою очередь, позволяет изготавливать объекты, которые невозможно изготовить традиционной печатью. Однако, исследователи сами признают, что у технологии объемной печати также существует допустимый предел сложности формы создаваемых объектов. Этот предел, в первую очередь, ограничен разрешающей способностью голограммы, создаваемой лазерами. И, во-вторых, увеличение времени выдержки часто приводит к тому, что начинают полимеризоваться и затвердевать нежелательные участки полимера, находящиеся неподалеку от места фокусировки лучей лазерного света.
По мнению ученых, обе описанные выше проблемы могут быть решены за счет использования более чувствительных к свету фотополимеров на основе сверхлегких гидрогелей.
И в заключение следует отметить, что процесс объемной трехмерной печати будет работать одинаково хорошо как на Земле, так и в космосе, в условиях микрогравитации или в полной невесомости. И, вполне вероятно, что в будущем именно такие “лазерные трехмерные принтеры” будут использоваться для производства различных деталей и узлов членами экспедиций в дальний космос или людьми, проживающими на космических базах на поверхности других планет.