3D печатът става 100 пъти по-бърз чрез… светлина
Иновативният способ на учени от Мичиган втвърдява течна смола, положена във ваничка, употребявайки светлина, с цел да управлява къде смолата се втвърдява къде остава течна
Новата технология за 3D щемпел е неведнъж по-бърза (източник: Evan Dougherty, Michigan Engineering)
Вместо наслоение на материала пласт по пласт, по този начин нареченото 3D отпечатване може да се случва по различен метод, който е до 100 пъти по-бърз от стандартните процеси на триизмерно отпечатване. Новата технология употребява два типа светлина, с цел да ръководи процеса на сгъстяване на смолата, от която се създават изделията.
Вече е необятно публикувана концепцията, че 3D печатът може да промени фрапантно някои промишлености, защото разрешава бързо производство на стеснен брой идентични продукти, да вземем за пример 10 000. Най-популярният способ на 3D щемпел обаче съставлява нещо като утайване на тънки пластове материал посредством самобитен „ пулверизатор “, до момента в който най-накрая се оформи мечтаният обект. По този метод продуктите се създават доста постепенно.
„ Използването на стандартни подходи не е използвано, в случай че нямате стотици машини ”, споделя Тимъти Скот, доцент по химическо инженерство в Университета в Мичиган. Той е съавтор на създаването на новия способ за тримерен щемпел дружно с сътрудника си проф. Марк Бърнс от същия университет.
Техният способ втвърдява течна смола, положена във ваничка, употребявайки светлина, с цел да управлява къде смолата се втвърдява къде остава течна. Това дава опция на екипа да втвърди смолата под формата на всевъзможни комплицирани модели.
3D-принтиран модел от екипа на Тимъти Скот и Марк Бърнс (източник: Martin de Beer, Burns Lab, Michigan Engineering)
Изследователите могат да създадат 3D барелеф с „ един [светлинен] изстрел ”, а демонстрираните досега произведения включват надалеч по-сложни форми. „ Това е един от първите същински 3D принтери, правени в миналото ”, споделя Бърнс, който е професор по химическо и биомедицинско инженерство.
Предимството
По този способ могат да бъдат създавани произведения с огромна издръжливост, изключително в случай че се употребяват добавки за здравина. Методът усъвършенства структурната целокупност на 3D печата, защото изработваните обекти нямат слаби места както тези, изработвани посредством наслоение, тъй като ги няма слабите места в интерфейсите сред пластовете. „ По този метод можете да получите доста по-твърди, доста по-устойчиви на изхабяване материали ”, споделя Скот.
Предизвикателството
Всичко звучи елементарно, само че на процедура не е тъкмо по този начин. Необходимо било да се преодолеят някои ограничавания на този нов тип 3D отпечатване, а точно – че смолата има податливост да се втвърдява тъкмо в „ прозореца “, през който минава светлината, формираща изделието. Това, малко казано, стопира процеса на печата тъкмо когато той стартира.
Първото решение на казуса с втвърдяването на прозореца било да се сътвори прозорец, през който минава О2. Кислородът прониква в смолата и прекъсва втвърдяването покрай повърхността, оставяйки филм от течност, който разрешава на новоотпечатаната повърхнина да бъде извадена от ваната.
Но защото този пласт е прекомерно тъничък, смолата би трябвало да бъде доста течна, с цел да се движи задоволително бързо в дребния процеп сред нововтвърдения обект и прозореца, когато продуктът бива изтеглян от ваната. А това лимитира опциите за основаване на разнообразни артикули.
Чрез заменяне на кислорода с втори светлинен лъч, който стопира втвърдяването, екипът от Мичиган съумял да сътвори доста по-голям отвор сред обекта на щемпел и прозореца – пълен няколко милиметра, позволявайки на смолата да изтича бързо и елементарно.
Ключът към триумфа
Той е заложен в самата химия на смолата. В стандартните системи има единствено една химична реакция. Фотоактиваторът втвърдява смолата на всички места, където се яви светлина. В системата на Мичиган обаче има и фотоинхибитор, който дава отговор на друга дължина на вълната на светлината.
Доклад за метода бе оповестен в сп. Science Advances. Учените към този момент са подали три патентни поръчки, с цел да защитят основания от тях новаторски развой, а Скот се готви да основе частна компания, която да поеме комерсиализацията на технологията.
Новата технология за 3D щемпел е неведнъж по-бърза (източник: Evan Dougherty, Michigan Engineering)
Вместо наслоение на материала пласт по пласт, по този начин нареченото 3D отпечатване може да се случва по различен метод, който е до 100 пъти по-бърз от стандартните процеси на триизмерно отпечатване. Новата технология употребява два типа светлина, с цел да ръководи процеса на сгъстяване на смолата, от която се създават изделията.
Вече е необятно публикувана концепцията, че 3D печатът може да промени фрапантно някои промишлености, защото разрешава бързо производство на стеснен брой идентични продукти, да вземем за пример 10 000. Най-популярният способ на 3D щемпел обаче съставлява нещо като утайване на тънки пластове материал посредством самобитен „ пулверизатор “, до момента в който най-накрая се оформи мечтаният обект. По този метод продуктите се създават доста постепенно.
„ Използването на стандартни подходи не е използвано, в случай че нямате стотици машини ”, споделя Тимъти Скот, доцент по химическо инженерство в Университета в Мичиган. Той е съавтор на създаването на новия способ за тримерен щемпел дружно с сътрудника си проф. Марк Бърнс от същия университет.
Техният способ втвърдява течна смола, положена във ваничка, употребявайки светлина, с цел да управлява къде смолата се втвърдява къде остава течна. Това дава опция на екипа да втвърди смолата под формата на всевъзможни комплицирани модели.
3D-принтиран модел от екипа на Тимъти Скот и Марк Бърнс (източник: Martin de Beer, Burns Lab, Michigan Engineering)
Изследователите могат да създадат 3D барелеф с „ един [светлинен] изстрел ”, а демонстрираните досега произведения включват надалеч по-сложни форми. „ Това е един от първите същински 3D принтери, правени в миналото ”, споделя Бърнс, който е професор по химическо и биомедицинско инженерство.
Предимството
По този способ могат да бъдат създавани произведения с огромна издръжливост, изключително в случай че се употребяват добавки за здравина. Методът усъвършенства структурната целокупност на 3D печата, защото изработваните обекти нямат слаби места както тези, изработвани посредством наслоение, тъй като ги няма слабите места в интерфейсите сред пластовете. „ По този метод можете да получите доста по-твърди, доста по-устойчиви на изхабяване материали ”, споделя Скот.
Предизвикателството
Всичко звучи елементарно, само че на процедура не е тъкмо по този начин. Необходимо било да се преодолеят някои ограничавания на този нов тип 3D отпечатване, а точно – че смолата има податливост да се втвърдява тъкмо в „ прозореца “, през който минава светлината, формираща изделието. Това, малко казано, стопира процеса на печата тъкмо когато той стартира.
Първото решение на казуса с втвърдяването на прозореца било да се сътвори прозорец, през който минава О2. Кислородът прониква в смолата и прекъсва втвърдяването покрай повърхността, оставяйки филм от течност, който разрешава на новоотпечатаната повърхнина да бъде извадена от ваната.
Но защото този пласт е прекомерно тъничък, смолата би трябвало да бъде доста течна, с цел да се движи задоволително бързо в дребния процеп сред нововтвърдения обект и прозореца, когато продуктът бива изтеглян от ваната. А това лимитира опциите за основаване на разнообразни артикули.
Чрез заменяне на кислорода с втори светлинен лъч, който стопира втвърдяването, екипът от Мичиган съумял да сътвори доста по-голям отвор сред обекта на щемпел и прозореца – пълен няколко милиметра, позволявайки на смолата да изтича бързо и елементарно.
Ключът към триумфа
Той е заложен в самата химия на смолата. В стандартните системи има единствено една химична реакция. Фотоактиваторът втвърдява смолата на всички места, където се яви светлина. В системата на Мичиган обаче има и фотоинхибитор, който дава отговор на друга дължина на вълната на светлината.
Доклад за метода бе оповестен в сп. Science Advances. Учените към този момент са подали три патентни поръчки, с цел да защитят основания от тях новаторски развой, а Скот се готви да основе частна компания, която да поеме комерсиализацията на технологията.
Източник: technews.bg
КОМЕНТАРИ