Teknologi

Forskere har fundet en måde at fremskynde 3D-udskrivning 100 gange.

I stedet for den sædvanlige måde at 3D-udskrivningskompleks påobjekter lag for lag ved hjælp af plast garn, forskere fra University of Michigan foreslår at bruge en anden metode, som gør det muligt ikke blot at øge hastigheden af ​​udskrivningen i sig selv, men også at øge holdbarheden af ​​det skabte objekt sammen med dens holdbarhed. Arbejdet, der beskriver deres opfindelse, offentliggjort af tidsskriftet Science Advances. Pressemeddelelsen af ​​projektet offentliggøres på universitetets hjemmeside.

3D-trykningsteknologier kan gengiveuvurderlig hjælp med relativt små produktionsmængder, for eksempel hvor der ikke kræves oprettelse af mere end 10.000 identiske emner. I dette tilfælde kan 3D-udskrivning spare på støbeforme, hvilket kan koste titusindvis af dollars. Desværre er den mest almindelige form for 3D-trykning i dag, når et objekt er oprettet i lag, ikke i stand til at klare målet i en standardproduktionsperiode på to uger.

"Ved brug af traditionelle tilgange3D-udskrivning er simpelthen umuligt, hvis du ikke har hundredvis af sådanne maskiner, "udtalte studielederen Timothy Scott, professor i ingeniørvidenskab ved University of Michigan, der sammen med kollega Mark Burns præsenterede en ny tilgang til 3D-udskrivning.

Den nye metode foreslået af forskere omfatterSelvhærdende flydende harpiks ved anvendelse af to retningslyskilder. Brug af disse lyskilder giver dig mulighed for at kontrollere, hvor harpiksen hærder og hvor den forbliver flydende. Denne tilgang gør det muligt at styrke harpiksen i mere komplekse modeller. For eksempel skabte forskerne en tredimensionel bas-relief ad gangen i stedet for en serie af endimensionale linjer eller todimensionelle sektioner, når de anvendte den nye metode. Som andre eksempler trykte ingeniører fra University of Michigan således et gitter, en legetøjsbåd og en brevformet M.

</ p>

"Dette er en af ​​de virkelig første komplette 3D-printere," siger Burns.

Forfatterne af udviklingen afklarer, at en aflyskilder er nødvendige for at starte hærdningsreaktionen, og den anden er brugt til at stoppe den, som giver dig mulighed for præcist at styre udskrivning i både tid og rum. Den nye metode har imidlertid ulemper: harpiksen har tendens til at hærde i vinduet, gennem hvilket lyset passerer, stopper udskrivning, så snart den starter. På samme tid, når der skabes et relativt stort område, hvor størkning ikke forekommer, kan de tykkere lag af harpiksen - blandet med pulveradditiver - bruges til at producere mere holdbare genstande. Denne metode, sammenlignet med konventionel udskrivning med tråde, giver dig også mulighed for at skabe mere konstruktivt pålidelige emner, da genstande, der er trykt på traditionel måde, har tendens til at have svage punkter ved grænsefladerne mellem lagene.

Eksempler på objekter skabt af Scott og Burns ved hjælp af en ny 3D-udskrivningsmetode:

"Med denne metode kan du skabe betydeligt mere slidstærk og slidstærk materiale," - tilføjer Scott.

Nøglen til succes var harpiks kemi. I konventionelle systemer sker der kun en reaktion: Fotoaktivatoren gør harpiksen solidt, uanset hvor lyset skinner. I systemet, der er udviklet af Scott og Burns, anvendes der i tillæg til fotoaktivatoren også en fotoinhibitor, som reagerer på en anden bølgelængde af lys. I stedet for den sædvanlige styring af størkning i et todimensionelt plan, som det er tilfældet ved anvendelse af moderne trykmetoder, kan Michigan holdet bruge to typer lys til at hærde harpiksen i næsten ethvert tredimensionalt plan nær vinduet.

Universitetet har allerede indgivet tre patentansøgninger for at beskytte mange af de opfindsomme aspekter, der foreslås i den nye tilgang. Timothy Scott selv besluttede at åbne sin egen opstart.

Fremtiden for hjem 3D-udskrivning

Selvom teknologien i 3D-udskrivningeksisterer på markedet i flere år, er de endnu ikke blevet massive, selv om de lovede at ændre verden. Fordelene ved sådanne teknologier er allerede tydelige inden for medicin og industri, men 3D-trykning i masset hjem virker stadig som en fjern udsigt.

Ifølge Mikhail Korolev, vores ekspert iområder af 3D-udskrivning, et af de største problemer forbundet med manglen på biblioteker med et stort udvalg af mulige 3D-modeller. Selv de mest berømte biblioteker har meget lavt indhold af indhold. Modeller er ofte ikke optimeret til printere og kan indeholde et stort antal fejl. Samtidig har ikke alle de færdigheder til selvstændigt at skabe de nødvendige 3D-modeller.

Et andet problem er selve udskriftshastigheden. Det kan tage snesevis af timer at lave en ting. Udviklinger svarende til dem, der præsenteres af University of Michigan eksperter, er blandt andet rettet mod at løse dette problem.

På samme tid, hjemme værktøjer tilAdditiv produktion med et passende niveau af forbrugerorientering kan blive et uundværligt redskab til at skabe og genoprette brudte husholdningsartikler. Jeg tabte eller slog dækket af tv-konsollen - jeg hentede den krævede model fra internettet og udskrev den på min hjemmeprinter. Bekvemt samme. I løbet af få år kan alle, som helst, printe hjemme alle nødvendige ting: enhver reservedele til husholdningsapparater, møbler og en del til maskinen. I mellemtiden ses alt dette kun som en kugle for entusiaster, men kuglen udvikles gradvist, hvilket er gode nyheder.

Du kan diskutere udsigterne til udvikling af industriel og hjemme 3D-udskrivning i vores telegram-chat.