Исследователи Массачусетского технологического института (MIT) разработали инновационный 3D-принтер, способный изготовить полнофункциональный линейный электродвигатель за несколько часов и всего за 50 центов материальных затрат на одну единицу.
Об этом сообщает ProIT
Особенности новой технологии и конструкции
Уникальный 3D-принтер оснащен четырьмя экструдерами для работы с различными видами материалов: нитью, гранулами, чернилами и нагревательным элементом. Благодаря этому устройство может работать с пятью материалами: диэлектрическим, электропроводным, мягким и твердым магнитными, а также гибким. В отличие от традиционных экструзионных принтеров, которые могут переключаться только между двумя материалами, новая разработка MIT позволяет изготавливать сложные многокомпонентные устройства за одну сессию печати, переключая экструдеры во время наращивания слоев.
Собственную систему экструзии исследователи интегрировали в коммерческий принтер, что позволило изготовить линейный двигатель за три часа. После завершения печати для полной функциональности устройства нужно лишь провести намагничивание. По показателям эффективности напечатанный двигатель не уступает традиционным аналогам, а в некоторых случаях даже превосходит их: созданный на 3D-принтере электродвигатель генерирует в несколько раз большую силу тока по сравнению с распространенными аналогами на гидравлических усилителях.
Потенциал применения и перспективы развития
Разработчики отмечают, что их 3D-принтер особенно полезен для оперативного изготовления запасных частей, которые трудно найти в продаже или которые часто задерживаются в цепочках поставок. Для этого достаточно найти схему или диаграмму детали и напечатать ее на месте по мере необходимости, что сокращает время ожидания с нескольких недель или даже месяцев до нескольких часов.
“Это огромное достижение, но это только начало. У нас есть возможность коренным образом изменить способ производства, изготавливая оборудование на месте за один этап, вместо того чтобы полагаться на глобальную цепочку поставок. Этим демонстрационным проектом мы показали, что это возможно”, — отмечает один из ведущих исследователей Луис Фернандо Веласкес-Гарсия.
Инженеры MIT уверены, что на основе этой технологии можно изменить подходы к производству разнообразной электроники и оборудования. В будущем команда планирует интегрировать процесс намагничивания непосредственно на стадии экструзии многокомпонентных материалов, расширить возможности 3D-печати для создания полностью напечатанных вращающихся электродвигателей и разработать дополнительные инструменты для изготовления более сложных электронных устройств.
Результаты исследования опубликованы в журнале Virtual and Physical Prototyping.