Inteligentná 3D tlačiareň sa nastaví na tvorbu z neznámych materiálov
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 11. 4. 2024
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
Nedávno vyvinutý systém by mohol spôsobiť revolúciu vo svete 3D tlače tým, že zefektívni prijímanie nových tlačových médií. Medzi takéto materiály by mohli patriť materiály vyrobené z plne obnoviteľných zložiek alebo materiály, ktoré sú recyklovateľnejšie ako súčasné možnosti.
Väčšina 3D tlačiarní využíva proces známy ako fúzne depozičné modelovanie (FDM). Ide o zahrievanie polymérneho vlákna na bod topenia a jeho vytláčanie cez dýzu. Postupné vrstvy roztaveného materiálu sa ukladajú jedna na druhú a po ochladení a spájaní vytvárajú jeden pevný objekt.
Nie je to však také jednoduché. V závislosti od zloženia polyméru sa vlákno musí zahriať na určitú teplotu, umiestniť pod určitý tlak a vytláčať určitou rýchlosťou.
Vzhľadom na tieto a ďalšie premenné musia vývojári zvyčajne určiť až 100 parametrov, ktoré musia 3D tlačiarne využívajúce daný materiál dodržiavať. Všetky tieto údaje sa potom musia zadať do softvéru používaného na riadenie týchto zariadení. Keďže manuálne vykonávanie týchto činností je veľmi náročné, väčšina spoločností sa namiesto experimentovania s alternatívami drží osvedčených médií.
V snahe vyriešiť túto situáciu vyvinuli vedci z MIT, amerického Národného inštitútu pre štandardy a technológie a gréckeho Národného centra pre vedecký výskum nový systém. Ten využíva špeciálnu 3D tlačiareň s extrudérom, ktorý je vybavený snímačom teploty, snímačom zaťaženia merajúcim tlak a snímačom rýchlosti podávania.
Pri 20-minútovom teste je tlačová dýza extrudéra na začiatku nastavená na najvyššiu teplotu, pričom sa cez ňu vytláča materiál s daným prietokom. Potom sa ohrievač vypne a materiál sa naďalej vytláča pri rôznych tlakoch a pri rôznych teplotách, keď sa tryska ochladí.
Tento proces sa opakuje pri rôznych rýchlostiach prietoku v rámci 20-minútového obdobia. Na konci testu dokáže softvér systému povedať, ako na materiál vplývajú konkrétne teploty, tlaky a prietoky. Tieto informácie sa potom môžu pridať do súborov, ktoré používajú bežné FDM 3D tlačiarne pri tlači objektov z nového materiálu.
Technológia už bola úspešne otestovaná na šiestich rôznych tlačových médiách a je opísaná v článku, ktorý bol nedávno uverejnený v magazíne Integrating Materials and Manufacturing Innovation.
„V tomto článku demonštrujeme metódu, ktorá dokáže vziať všetky tieto zaujímavé materiály, ktoré sú na biologickej báze a vyrobené z rôznych udržateľných zdrojov, a ukazujeme, že tlačiareň dokáže sama prísť na to, ako tieto materiály vytlačiť,“ hovorí profesor Neil Gershenfeld z MIT, hlavný autor. „Cieľom je urobiť 3D tlač udržateľnejšou.“
