21 stycznia 2018


Naukowcy z Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) opracowali nową, eksperymentalną metodę druku 3D, która zrywa z dotychczasową, warstwową koncepcją wytwarzania przyrostowego i zapewnia wielokrotne skrócenie czasu produkcji.

Wytwarzanie przyrostowe z jednej strony pozwala na produkcję obiektów o złożonych kształtach i nietypowych konfiguracjach, niemożliwych do osiągnięcia metodami tradycyjnymi, z drugiej strony jego możliwości są ograniczone metodami drukowania warstwa po warstwie, co trwa nieraz wiele godzin, a nawet dni, w zależności od rozmiaru i złożoności produktu.
Technika zaproponowana przez badaczy LLNL zakłada zupełnie inną metodę wytwarzania.

Ze względu na możliwość wykonania całego trójwymiarowego obiektu w jednym momencie, została nazwana objętościową metodą druku 3D. Wykorzystuje ona holograficzne projekcje obrazów rzucane przez laser na światłoczułą żywicę. Działa to w ten sposób, że nakładające się na siebie wiązki laserowe z trzech różnych stron definiują kształt trójwymiarowego obiektu wewnątrz zbiornika z żywicą. Światło lasera jest bardziej intensywne tam, gdzie wiązki się krzyżują. Utrzymywane przez dziesięć sekund wystarcza, by utrwalić żądany kształt. Po odcedzeniu pozostałej żywicy, uzyskuje się gotowy produkt. Proces trwa o wiele szybciej niż obecnie dostępne na rynku metody druku 3D. Jako że cały obiekt powstaje w jednym momencie, nie ma miejsca na defekty powierzchni, nie są też potrzebne dodatkowe struktury wzmacniające konstrukcję. Mankamentem metody jest konieczność zwiększenia liczby wiązek laserowych dla uzyskania bardziej złożonych elementów, przy czym zbyt duża ilość światła laserowego, zbyt długo umieszczonego w żywicy, może doprowadzić do jej utwardzenia w całym zbiorniku. Stanowi to pole do współpracy dla chemików, optyków i inżynierów, w celu uzyskania optymalnych parametrów żywicy, lasera i gotowego produktu.
Ze względu na niskie koszty, duże możliwości adaptacyjne, szybkość i geometryczną różnorodność, twórcy metody objętościowej mają nadzieję, że otworzy ona nową ścieżkę rozwoju szybkich technik 3D. Oczekują, że ich propozycja zainspiruje innych do opracowania analogicznych technik z wykorzystaniem innych materiałów.

www.llnl.gov

Czytaj także:

Technologie przyrostowe w zastosowaniach inżynierskich Technologie przyrostowe w zastosowaniach inżynierskich
Technologie przyrostowe są jednymi z dynamicznie rozwijających się w ostatnich latach metod wytwórczych i zaliczane są do tzw....
Technologia CLIP przełom w druku 3D? Technologia CLIP przełom w druku 3D?
Technologia CLIP, czyli ciągła produkcja na granicy stref cieczy (ang. continuous liquid interface production), ma szansę stać się przełomem...