Inżynierowie z MIT (Massachusetts Institute of Technology) zaprezentowali zrobotyzowaną platformę do wielomateriałowego druku 3D, opracowaną z myślą o produkcji komponentów elektrycznych, takich jak silniki liniowe.
Dobór pięciu odpowiednich materiałów, wykazujących takie właściwości jak przewodność elektryczna lub magnetyzm, umożliwia wydruk w pełni funkcjonalnych liniowych silników elektrycznych w kilka godzin. Podczas prac nad konfiguracją platformy do druku 3D, badacze musieli zmierzyć się z koniecznością pogodzenia w obrębie jednego urządzenia efektorów, przystosowanych do pracy z surowcami o bardzo różnych właściwościach. Na przykład najefektywniejsze materiały elektroprzewodzące na potrzeby druku 3D aplikowane są w formie tuszu. Nanosząc taki materiał, trzeba zadbać o jego utwardzenie w sposób nie wymagający zbyt wiele ciepła lub promieni UV, by nie doprowadzić do degradacji dielektryków. Jak tłumaczy Luis Fernando Velásquez-García, w budowie platformy należało pogodzić różne warianty druku 3D metodą ekstruzji.
Ostatecznie zdecydowano się na konfigurację platformy z czterema głowicami ekstruzyjnymi o różnej konstrukcji, przeznaczonymi do druku przy użyciu różnych surowców. Odpowiednio rozmieszczone czujniki i specjalnie opracowany schemat kontroli procesu zapewniają zachowanie optymalnych parametrów wielomateriałowego druku 3D w ramach strategii, uwzględniającej wymianę głowic podczas pracy.
Wydrukowany w ciągu zaledwie trzech godzin silnik liniowy wymaga jedynie pojedynczego etapu obróbki wykończającej, związanego z namagnesowaniem elementów. Jest to silnik o prostej konstrukcji, tani w produkcji, a zarazem dorównujący lub nawet przewyższający typowe rozwiązania tego typu.
Demonstrator technologii silnika liniowego, choć sam w sobie stanowi duże osiągnięcie, jest jednak tylko zapowiedzią całej gamy komponentów elektrycznych, możliwych do wytwarzania w podobny sposób – przekonuje Velásquez-García. W przyszłości jego zespół planuje opracowanie technologii druku funkcjonalnych silników elektrycznych typu rotacyjnego. Wyposażenie platformy w dodatkowe narzędzia ma umożliwić fabrykację monolitycznych urządzeń elektrycznych o bardziej złożonej konstrukcji. Zaprezentowana koncepcja technologiczna może spowodować zmianę podejścia do produkcji urządzeń elektrycznych. Możliwość wytwarzania silników i innych komponentów elektrycznych in situ oznacza bowiem znaczne skrócenie łańcuch dostaw i zmniejszenie zależności od stanów magazynowych i dostępności rynkowej produktów.
news.mit.edu
