Новий 3D-принтер друкує електродвигун одним циклом по 50 центів за "штуку”

Исследователи из Массачусетского технологического института (MIT) создали 3D-принтер, способный напечатать полнофункциональный линейный электродвигатель всего за несколько часов.

Устройство оснащено четырьмя различными экструдерами: для нити, для гранул, для чернил и нагревателем. Принтер производит 5 материалов — диэлектрический, электропроводящий, мягкий магнитный, твердый магнитный и гибкий. Исследователи стремились создать многомодельный для различных материалов экструзионный 3D-принтер, способный производить электродвигатели за минимальное количество циклов. Принтер переключается между экструдерами, которые наносят материал, выдавливая его через сопло, по мере того, как устройство изготавливается слой за слоем.

Большинство подобных экструзионных 3D-принтеров способны переключаться только между двумя материалами. Поэтому ученые из MIT разработали собственную систему и интегрировали ее в уже имеющийся 3D-принтер. Они использовали ее для изготовления линейного двигателя буквально за 3 часа. После печати этот двигатель необходимо было только намагнитить для его полной функциональности.

Конечный продукт работал так же эффективно, как и двигатели, изготовленные традиционными методами, а может даже и лучше. Общая стоимость материалов при этом составила всего 50 центов. При использовании традиционных методов создание одного прототипа занимает от нескольких недель до 6 месяцев, особенно при необходимости использования нестандартного оборудования и инструментов. Созданный на 3D-принтере двигатель генерировал в несколько раз большую силу тока, чем распространенный линейный двигатель, использующий сложные гидравлические усилители.

По словам исследователей, их 3D-принтер также может быть полезным для изготовления запчастей, особенно тех, что в дефиците. Технология позволяет не полагаться на глобальную цепь поставок, доставка через которую может занимать недели или даже месяцы. Достаточно просто найти схему или диаграмму изделия, которое необходимо заменить, и напечатать при необходимости.

«Это огромное достижение, но это только начало. Мы имеем возможность в корне 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.

Исследователи уверяют, что таким образом можно изготовить большое количество вещей, что кардинально меняет способ производства электроники. В будущем исследователи планируют интегрировать этап намагничивания в процесс экструзии многокомпонентных материалов, продемонстрировать изготовление полностью напечатанных на 3D-принтере вращающихся электродвигателей и добавить на платформу больше инструментов, позволяющих осуществлять монолитное изготовление более сложных электронных устройств.

Ранее мы писали, что исследователи из Корнелльского университета и УниверситетаКарнеги-Меллона создали прототип вязальной 3D-машины для изготовления твердых объемных форм из горизонтальных слоев материала и стежков.