Eräs harmittavimmista piirteistä kaikissa käytössä olevissa 3D-tulostustekniikoissa on nopeus. Printteri saattaa kihnuttaa pienenkin kappaleen kanssa tuntikaupalla.

Nuori kalifornialaisyritys Carbon3D on nyt esitellyt tekniikan, millä tulostaminen onnistuu 25-100 kertaa nykyistä nopeammin. Tekniikan nimi on “Continuous Liquid Interface Production “, eli CLIP, missä valo kovettaa valoherkkää hartsia.

Periaate on siis hieman samankaltainen kuin nyt käytössä oleva stereolitografia, eli SLA, missä laserin avulla jähmetetään valoherkkään hartsiin kerros kerroksen päälle. Uusi tekniikka saa prosessin jatkuvaksi, ja kappale näyttää vain nousevan kokonaisena esiin hartsiliuoksesta.

Happi on salaisuus

Carbon3D-yhtiön keksintö on käyttää happea tulostuksessa inhibiittorina, joka estää valoa jähmettämästä hartsia paikoissa, missä sen ei pidä kovettua. 

Astian, missä hartsi on, pohja päästää lävitseen hallitusti paitsi valoa, niin myös happea, jolloin laite säätelee näiden molempien määrää ja tekee siten mahdolliseksi sen, että kappaleet voidaan ikään kuin nostaa kokonaisina esiin nesteestä. 

Käytännössä kappaleet kuitenkin tehdään kerroksittain, joskin kerrokset syntyvät nyt hyvin nopeasti toinen toisensa perään. Ne muodostuvat “kasvatusaltaan” pohjalle ultraviolettivaloa käyttävä projektori heijastaa kappaleen halkileikkauksen kuvan, jolloin se muodostaa tuon halkileikkauksen muotoisen kerroksen lisää kappaleeseen. Pohjalla olevan muodostusalueen kohdalle vapautetaan myös happea oikeisiin kohtiin, jolloin se muodostaa “kuolleen alueen” ja estää hartsin kovettumisen. Alue on vain muutaman kymmenen mikronin paksuinen (alle puolet hiuksen paksuudesta).

Nyt suunnitteilla olevat CLIP-tulostimet pystyvät tuottamaan vain kymmenisen senttiä leveitä kappaleita, mutta ne voivat olla lähes puoli metriä pitkiä. Materiaali voi olla luonnollisesti vain hartsia, eli tekniikka ei tällaisenaan sovellu muovien tai metallien tulostamiseen.

Tekniikan kehittäjät ovat Carbon3D-yhtiön perustaja Joseph DeSimone sekä Edward Samulski ja Alex Ermoshkin. Lisää asiasta voi lukea yhtiön nettisivuilta ja alla on myös kaksi tekniikkaa havainnollistavaa videota sekä DeSimonen TED-esitelmä aiheesta.