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

Дослідники з Массачусетського технологічного інституту (MIT) створили 3D-принтер, здатний надрукувати повнофункціональний лінійний електродвигун усього за кілька годин.

Пристрій оснащений чотирма різними екструдерами: для нитки, для гранул, для чорнила та нагрівачем. Принтер виробляє 5 матеріалів — діелектричний, електроповідний, м’який магнітний, твердий магнітний та гнучкий. Дослідники прагнули створити багатомодельний для різних матеріалів екструзійний 3D-принтер, здатний виготовляти електродвигуни за мінімальну кількість циклів. Принтер перемикається між екструдерами, які наносять матеріал, видавлюючи його через сопло, у міру того, як пристрій виготовляється шар за шаром.

Більшість подібних екструзійних 3D-принтерів здатні перемикатись лише між двома матеріалами. Тому науковці з MIT розробили власну систему та інтегрували її у вже наявний 3D-принтер. Вони використали її для виготовлення лінійного двигуна буквально за 3 години. Після друку цей двигун необхідно було лише намагнітити для його повної функціональності.

Кінцевий продукт працював так само ефективно, як і двигуни, виготовлені традиційними методами, а може навіть й краще. Загальна вартість матеріалів при цьому склала усього 50 центів. За використання традиційних методів створення одного прототипа займає від кількох тижнів до 6 місяців, особливо за потреби використання нестандартного обладнання та інструментів. Створений на 3D-принтері двигун генерував у кілька разів більшу силу струму, ніж поширений лінійний двигун, що використовує складні гідравлічні підсилювачі.

За словами дослідників, їхній 3D-принтер також може бути корисним для виготовлення запасних запчастин, особливо тих, що у дефіциті. Технологія дозволяє не покладатись на глобальний ланцюг поставок, постачання через який може займати тижні або навіть місяці. Достатньо просто знайти схему або діаграму виробу, який необхідно замінити, та надрукувати за необхідності.

“Це величезне досягнення, але це тільки початок. Ми маємо можливість докорінно змінити спосіб виробництва, виготовляючи обладнання на місці за один етап, замість того щоб покладатися на глобальний ланцюжок поставок. Цим демонстраційним проєктом ми показали, що це можливо”, — зазначає один з провідних дослідників Луїс Фернандо Веласкес-Гарсія.

Дослідники запевняють, що таким чином можна виготовити велику кількість речей, що кардинально змінює спосіб виробництва електроніки. У майбутньому дослідники планують інтегрувати етап намагнічування в процес екструзії багатокомпонентних матеріалів, продемонструвати виготовлення повністю надрукованих на 3D-принтері обертових електродвигунів і додати на платформу більше інструментів, що дозволяють здійснювати монолітне виготовлення складніших електронних пристроїв.

Раніше ми писали, що дослідники з Корнелльського університету та Університету Карнегі-Меллона створили прототип в’язальної 3D-машини для виготовлення твердих об’ємних форм з горизонтальних шарів матеріалу та стібків.