Дослідники з Ліверморської національної лабораторії розробили технологію, яка може багаторазово прискорити 3D-друк металом. На відміну від існуючих методів, в яких лазерний промінь послідовно переміщується по шару друкованого матеріалу, в новій технології лазер спекає весь шар одночасно. Дослідження опубліковано в журналі
Металевий 3D-друк вже використовується в серійному виробництві, дозволяючи друкувати вироби складної форми. Однак швидкість такого друку все ще залишається невисокою, і друк однієї деталі може займати кілька днів. Це сильно обмежує її застосування.
Зазвичай металевий 3D-друк відбувається наступним чином: лазерний промінь послідовно переміщується по робочій поверхні принтера, спекаючи нанесений на неї металевий порошок. Після проходження променем всієї поверхні на неї додається новий порошок і процес повторюється для кожного шару. При високій роздільній здатності друку промінь проходить велику кількість смуг у шарі та велику кількість шарів.
Вчені вирішили створити технологію, яка була б позбавлена цього недоліку, і радикально підвищити за рахунок цього швидкість друку. Представлена технологія заснована на використанні лазерного модулятора з рідких кристалів, який служить динамічним «трафаретом» для лазерного випромінювання. Метод можна описати наступним чином: У систему завантажується файл з тривимірною моделлю друкованого виробу, який розбивається на шари. Потім масив синіх світлодіодів проектує на фотопровідну пластину зображення друкованого шару. За пластиною знаходиться масив з рідких кристалів. При проектуванні зображення пластина починає проводити електрику в областях, опромінених світлом, через що рідкі кристали повертаються, даючи лазерному променю можливість поширюватися. Таким чином, для кожного шару вироби формується подоба трафарету. Потім на систему подається потужне лазерне випромінювання, яке спекає одночасно весь шар металевого порошку. Описана процедура повторюється для кожного шару порошку до моменту, коли виріб буде повністю сформовано.
Таким чином, дослідники змогли замінити послідовний процес друку на паралельний. Вчені стверджують, що їхня технологія дозволить виробляти металеву деталь об'ємом в один кубічний метр за кілька годин, тоді як для поточних методів термін виготовлення такої деталі може становити кілька років.
Нещодавно концерн Boeing заявив, що планує використовувати металеву 3D-печатку для виробництва деяких деталей літака Boeing 787 Dreamliner. За їхньою оцінкою, використання таких деталей дозволить економити до трьох мільйонів доларів при створенні кожного лайнера.