Przełom w technologii druku 3D: adaptacja do nieznanych materiałów

Przełom w druku 3D: adaptacja do nieznanych materiałów MIT

Niedawno opracowany system może zrewolucjonizować świat druku 3D, usprawniając wdrażanie nowych nośników druku. Takie materiały mogłyby obejmować te wykonane z całkowicie odnawialnych składników lub takie, które w większym stopniu nadają się do recyklingu niż obecne opcje.

Większość drukarek 3D wykorzystuje proces znany jako FFF (fused filament fabrication). Polega on na podgrzaniu filamentu polimerowego do temperatury topnienia, a następnie wytłaczaniu go przez dyszę. Kolejne warstwy stopionego materiału są nakładane jedna na drugą, tworząc jeden stały obiekt, gdy stygną i łączą się ze sobą.

Nie jest to jednak takie proste. W zależności od składu polimeru, filament musi zostać podgrzany do określonej temperatury, umieszczony pod określonym ciśnieniem i wytłaczany z określoną prędkością.

Mając na uwadze te i inne zmienne, programiści zazwyczaj muszą określić do 100 parametrów, które muszą być przestrzegane przez drukarki wykorzystujące dany materiał. Wszystkie te dane muszą być następnie wprowadzone do oprogramowania używanego do sterowania tymi urządzeniami. Ponieważ ręczne wykonywanie tych czynności jest tak kłopotliwe, większość firm po prostu trzyma się wypróbowanych i sprawdzonych mediów, zamiast eksperymentować z alternatywami.

Aby zaradzić tej sytuacji, naukowcy z MIT, amerykańskiego Narodowego Instytutu Standardów i Technologii oraz greckiego Narodowego Centrum Badań Naukowych opracowali nowy system. Wykorzystuje on specjalną drukarkę 3D z wytłaczarką wyposażoną w czujnik temperatury, ogniwo obciążnikowe mierzące ciśnienie i czujnik prędkości posuwu.

Schemat zmodyfikowanego ekstrudera

W 20-minutowym teście dysza drukująca ekstrudera jest początkowo ustawiona na najwyższą temperaturę, a materiał jest przez nią wytłaczany z określoną prędkością przepływu. Następnie grzałka jest wyłączana, a materiał jest nadal wytłaczany pod różnym ciśnieniem i w różnych temperaturach, w miarę schładzania dyszy.

Proces ten jest powtarzany przy różnych prędkościach przepływu w ciągu 20 minut. Pod koniec testu oprogramowanie systemu jest w stanie określić, w jaki sposób na materiał wpływają określone temperatury, ciśnienia i natężenia przepływu. Informacje te można następnie dodać do plików używanych przez zwykłe drukarki 3D FFF podczas drukowania obiektów z nowego materiału.

Przykłady przedmiotów wydrukowanych z sześciu różnych nośników druku, z których wszystkie zostały ocenione przy użyciu nowego systemu

Źródło: MIT

O Autorze

MM Magazyn Przemysłowy jest międzynarodową marką medialną należącą do holdingu Vogel Communications Group. W ramach marki MM Magazyn Przemysłowy wydawane jest czasopismo, prowadzony jest portal magazynprzemyslowy.pl oraz realizowana jest komunikacja (różnymi narzędziami marketingowymi) w przemysłowym sektorze B2B.

Tagi artykułu

Zobacz również

MM Magazyn Przemysłowy 5-6/2024

Chcesz otrzymać nasze czasopismo?

Zamów prenumeratę