Nowa technika przyspiesza pracę drukarki 3D; przedmioty są gotowe po 20 sekundach

Szwajcarscy inżynierowie opracowali nową metodę druku 3D, 30-krotnie szybszą od obecnej. Dzięki niej obiekty z drukarki 3D będą gotowe już po 20 sekundach od rozpoczęcia pracy.

Drukarki 3D są świetnym narzędziem do produkcji różnego rodzaju przedmiotów. Ich możliwości sprawiają, że można dzięki nim realizować niestandardowe projekty, których wykonanie tradycyjnymi metodami byłoby niemożliwe.

Ten sprzęt ma jednak pewną dość istotną wadę, którą jest dość długi czas pracy. Na wykonanie prostych przedmiotów trzeba czekać kilkadziesiąt minut, a w przypadku tych bardziej skomplikowanych może to zająć nawet kilka godzin. Dzięki naukowcom z Politechniki Federalna w Lozannie (EPFL), ta wada wkrótce będzie należała do przeszłości.

Drukarki 3D mogą wykonać przedmiot w kilkadziesiąt sekund

Opracowali bowiem nową metodę drukowania 3D opartą na świetle, która jest około 30 razy szybsza od obecnej produkcji. Pozwala tworzyć obiekty w czasie zaledwie 20 sekund, co normalnie przy użyciu fotoutwardzalnej żywicy zajęłoby ponad 10 minut.

Standardowe drukowanie polega na przyklejaniu kropel materiału do podłoża i spowodowanie jego zestalenia. Nowy proces, który inżynierowie EPFL rozwijają od 2017 roku, wykorzystuje jednak zupełnie inne podejście, przyspieszające pracę. Proces polega na wlaniu żywicy do pojemnika i wprawieniu go w ruch wirowy, a następnie skierowaniu na niego światła pod różnymi kątami. Powoduje to krzepnięcie żywicy w miejscach, gdzie nagromadzona energia przekracza określony poziom. Jest to bardzo precyzyjna metoda, pozwalająca produkować przedmioty w takiej samej rozdzielczości co istniejące techniki druku 3D.

Sprawdź ceny popularnych drukarek 3D

Wytwarzanie przedmiotów w ten sposób jest zdecydowanie szybsze, gdyż trwa sekundy zamiast minut. Szybkość nie jest jednak jedynym atutem nowej techniki. Kolejną zaletą jest możliwość drukowania kształtów o skomplikowanych przekrojach wydrążonych bez stosowania konstrukcji nośnych, jak w tradycyjnych drukarkach.

Metoda rozwijana przez inżynierów politechniki, dotąd miała jednak dość poważną wadę. Drukowanie możliwe było jedynie przy użyciu przezroczystych żywic. Materiały mające w sobie choć odrobinę koloru, jak nieprzezroczyste żywice używane do tworzenia sztucznych tętnic w przemyśle biomedycznym, zniekształcały przechodzące przez nie światło. To powodowało znaczne obniżenie rozdzielczości produkowanych przedmiotów.

Inżynierom udało się jednak udoskonalić tę technikę. Kamera ustawiona za pojemnikiem z żywicą, umożliwiła obliczenie przechodzącego przez nią strumienia światła. Po jego przeanalizowaniu, zespół stworzył algorytm korekcji zniekształceń. W ten sposób powstała instrukcja, dzięki której do każdego miejsca pojemnika dociera odpowiednia ilość energii.

Nowa technika ułatwi wytwarzanie przedmiotów z żywicy

Dzięki temu równie szybko można produkować elementy z nieprzezroczystej żywicy. Zespół twierdzi, że wydrukowanie niewielkiej figurki Yody zajęło mu około 20 sekund. A powstałe w ten sposób obiekty mają taką samą rozdzielczość jak w przypadku przezroczystej żywicy, która wynosi 0,1 mm.

Oczywiście nie jest to ostanie słowo inżynierów i obecnie dążą do stukrotnego zwiększenia rozdzielczości, co pozwoliłoby uzyskać dokładność na poziomie mikrometra.

Źródło