Найти в Дзене

Селективное лазерное спекание (сплавление) сахара

«Классическим» материалом для принтеров по технологии SLS (селективное лазерное спекание) является порошок термопластов (описано здесь), реже – плакированный песок или различные керамические смеси (подробнее – здесь). Но сахарный песок или сахарная пудра тоже могут быть материалом для лазерного спекания. В основном это самоделки, а-ля реп-рап и DIY, которые просто не могут спекать ничего, кроме чего-то легкоплавкого. Например в 2011 году дизайнер Юлиан Синг, занимающийся лазерной резкой, доработал свой станок съемным бункером для спекания сахарного песка и получил вот такие «распечатки»: Толщина слоя составила 1,25 мм, формирование слоя – вручную (использовался традиционный реп-раповский метод удаления листов картона – позволяет вручную опускать дно бункера на толщину слоя без механики, ну и слой формируется ручным досыпанием песка). Смысл? Реклама бизнеса по лазерной гравировке и резке. Привлечь внимание. Немногочисленные энтузиасты самодельных SLS принтеров так же начинают либо с сах

«Классическим» материалом для принтеров по технологии SLS (селективное лазерное спекание) является порошок термопластов (описано здесь), реже – плакированный песок или различные керамические смеси (подробнее – здесь). Но сахарный песок или сахарная пудра тоже могут быть материалом для лазерного спекания.

В основном это самоделки, а-ля реп-рап и DIY, которые просто не могут спекать ничего, кроме чего-то легкоплавкого.

Например в 2011 году дизайнер Юлиан Синг, занимающийся лазерной резкой, доработал свой станок съемным бункером для спекания сахарного песка и получил вот такие «распечатки»:

Толщина слоя составила 1,25 мм, формирование слоя – вручную (использовался традиционный реп-раповский метод удаления листов картона – позволяет вручную опускать дно бункера на толщину слоя без механики, ну и слой формируется ручным досыпанием песка).

Смысл? Реклама бизнеса по лазерной гравировке и резке. Привлечь внимание.

Немногочисленные энтузиасты самодельных SLS принтеров так же начинают либо с сахарного песка либо с растворимого чая (он темный и легче спекается). Маломощные полупроводниковые лазеры до недавних пор просто не позволяли спекать что-то более тугоплавкое, крмое сахара и, в лучшем случае, поликапролактона (PCL).

Ниже – небольшая галерея подобных конструкций:

И примеров печати:

Следует отметить, что современные полупроводниковые лазеры при правильном использовании вполне могут спекать порошок полиамида – например SLS-принтер RedRoc оснащен лазером 2,5Вт, а SinteritLisa и Sintarec Kit– 5 Вт. Просто необходимо теплоизолированная камера построения и предварительный нагрев порошка, - об этом "самодельщики" забывают.

Не следует думать, что самодельные принтеры ни на что не способны.
Когда за дело берутся профессионалы, и не экономят на комплектующих – результат печати оказывается вполне профессиональным:

Печать из поликапролактона на самодельном SLS-принтере, 2016 год
Печать из поликапролактона на самодельном SLS-принтере, 2016 год

Печать из поликапролактона на самодельном SLS-принтере на базе лазерного гравера мощностью 80 Вт. Только стоимость гравера на 2016 год составляла 7 500 долларов, еще 2 500 ушло на все остальное. Не дешево, зато вполне профессиональное оборудование. Этот агрегат создан в 2016 году в Университете Райса (США) для исследовательских целей.

На этом же устройстве печатают и сахарной пудрой:

Пример печати сахарной пудрой на самодельном SLS-принтере в Университете Райса
Пример печати сахарной пудрой на самодельном SLS-принтере в Университете Райса

Возникает вопрос «а зачем исследователям печатать сахарной пудрой»? Ответ простой – для биопечати. Из сахарной пудры формируются растворимые модели кровеносных сосудов различных органов.

Растворимая модель из сахара заливается гидрогелем с живыми клетками, а после частичного застывания гидрогеля сахарная структура вымывается водой, и клеточная конструкция дозревает уже с каналами внутри, которые покрываются эндотелиальными клетками. Таким образом можно будет печатать функциональные органы, пронизанные кровеносными сосудами – например, печень.

Вводная статья по теме: