Первая в мире попытка 3D печати нано-материалами для создания легковесных объектов

Стратегическое партнерство LLNL и Autodesk

Ливерморская Национальная лаборатория (LLNL) и Autodesk, ведущая американская корпорация по разработке программного обеспечения, объединили свои усилия в рамках стратегического партнерства. Цель этого сотрудничества - исследование и развитие передовых методов 3D-печати с использованием современных материалов.

«Как организация, которая раздвигает границы невозможного в области генеративной графики и высокопроизводительных вычислений, компания Autodesk является идеальным партнером для исследования производства следующего поколения», - заявил Ананта Кришнан, технический директор LLNL.

Это партнерство открывает новые горизонты в области аддитивного производства, объединяя экспертизу LLNL в области материаловедения и передовых технологий с инновационным программным обеспечением Autodesk.

Цели и задачи сотрудничества

Основные направления исследований в рамках этого партнерства включают:

• Изучение микроструктур материалов
• Разработка методов 3D-печати сложными материалами
• Внедрение передовых технологий в аддитивное производство
• Моделирование и проектирование архитектурных конструкций
• Реорганизация объектов на нано-уровне

Используя передовое вычислительное программное обеспечение Autodesk, исследователи намерены преодолеть существующие ограничения в производстве и открыть новые возможности для создания инновационных материалов и структур.

«Разница в подходе к дизайну, который мы предлагаем, по сравнению с традиционными методами заключается в том, что многие из предыдущих производственных ограничений могут быть устранены. Аддитивное производство предоставляет возможность для беспрецедентного прорыва в создании новых структур и новых свойств материалов для широкого спектра применения», - пояснил Эрик Дуос, инженер материалов LLNL и со-ведущий исследователь.

Испытательный объект: защитные шлемы нового поколения

В качестве первого практического применения технологии, разрабатываемой в рамках сотрудничества Autodesk и LLNL, были выбраны защитные шлемы нового поколения. Этот выбор не случаен, так как он позволяет продемонстрировать потенциал новых технологий в создании эффективных средств защиты.

Основные задачи при разработке шлемов:

• Повышение эффективности амортизации ударов
• Уменьшение веса конструкции
• Улучшение общей защиты пользователя

Для достижения этих целей инженеры и ученые сосредоточатся на реструктуризации и трансформации сложных структур из нано-материалов. Ожидается, что новые шлемы будут способны рассеивать энергию удара значительно эффективнее по сравнению с существующими коммерческими аналогами.

Потенциальные области применения

Хотя первоначальный фокус исследований направлен на создание защитных шлемов, потенциальные области применения разрабатываемых технологий гораздо шире. Предполагается, что результаты этого сотрудничества найдут применение в различных сферах, где требуются легкие структурированные объекты с высокими защитными свойствами:

• Спортивная индустрия (футбол, бейсбол, велоспорт)
• Промышленная безопасность
• Военная и оборонная промышленность
• Космическая отрасль
• Медицина и реабилитация

Такой широкий спектр потенциальных применений подчеркивает важность и перспективность проводимых исследований.

Выбор материалов для 3D-печати

Успех проекта во многом зависит от правильного выбора материалов для 3D-печати. В этом контексте стоит отметить, что современный рынок предлагает широкий выбор пластиков и полимеров для аддитивного производства.

Например, в ассортимент материалов компании 3D4U входит более 10 типов пластиков и полимеров. Среди них есть как стандартные пластики PLA, ABS, PET-G, так и специализированные материалы:

• Водорастворимые (PVA, BVOH)
• Материалы поддержки (HIPS)
• Сверхгибкие (PRIMALLOY)
• Материалы с повышенным запасом прочности

Выбор конкретного материала зависит от требований к конечному изделию. При работе над инновационными проектами, подобными сотрудничеству LLNL и Autodesk, крайне важно выбрать правильный пластик для 3D-принтера. Это позволит максимально эффективно реализовать потенциал новых технологий и достичь поставленных целей в области создания легких и прочных защитных структур.

Если вы заинтересованы в экспериментах с различными материалами для 3D-печати или работаете над проектом, требующим специфических свойств материалов, рекомендуем обратиться к специалистам. Они помогут подобрать оптимальный вариант, соответствующий вашим требованиям и задачам.