Novo processo de impressão 3D muda as camadas “em movimento”

Uma equipe de pesquisa da Northwestern University usou luz e um braço robótico para desenvolver um novo processo de impressão 3D que permite mover, girar e redimensionar camadas do modelo durante a impressão. A equipe espera que seu novo processo de impressão dê aos designers mais liberdade para imprimir formas complicadas e em vários materiais.

Na maioria dos aplicativos de impressão 3D tradicionais, o software de impressão divide o modelo digital em camadas e os “coloca” um sobre o outro no mundo físico. A impressão dessa maneira oferece muita liberdade no eixo z, mas não muita liberdade para alterar os eixos ou para alterar o modelo no meio da impressão. No entanto, em um estudo publicado recentemente na Additive Manufacturing , uma equipe liderada pelo pesquisador de engenharia mecânica Cheng Sun desenvolveu um processo que lhes permitiu imprimir em diferentes eixos e mudar as camadas durante a impressão.

O processo de impressão 3D não é mais uma maneira de simplesmente fazer uma réplica do modelo concebido.

Sun disse.

Agora temos um processo dinâmico que usa luz para montar todas as camadas, mas com alto grau de liberdade para mover cada camada ao longo do caminho.

Para conseguir isso, a equipe da Sun usou uma resina de fotopolímero e um braço robótico complexo. Um fotopolímero é um polímero cujas propriedades mudam quando exposto à luz (provavelmente mais conhecido fora da impressão 3D por seu uso em obturações curadas por UV no consultório do dentista). Neste caso, o brilho do polímero faz com que ele se reticule, transformando-o em um sólido. A equipe da Sun usou uma impressora baseada em DLP com uma cuba de resina líquida, usando luz projetada para “congelar” a resina conforme ela saía da cuba.

Um braço robótico com seis graus de liberdade ajudou a equipe da Northwestern a mudar de camada durante o processo de impressão. (Imagem via Manufatura Aditiva).

As estruturas foram “puxadas” para fora da cuba por um braço robótico de seis eixos, capaz de girar facilmente por causa de seu sexto eixo, um “punho” robótico. O maior grau de liberdade significa que o processo de impressão não está apenas bloqueado na construção no eixo z, e o designer pode decidir mudar a direção da impressão ou transformar a camada enquanto está imprimindo.

As mudanças dinâmicas aplicadas a um modelo da Torre Eiffel mostram a flexibilidade deste novo processo de impressão. (Imagem via Northwestern University)

Este processo dá aos designers mais liberdade sobre cada camada, permitindo que imprimam de vários materiais e em vários eixos. Os objetos protótipos que a equipe construiu mostraram os pontos fortes do processo. Um stent vascular personalizado com base nas leituras de ressonância magnética de um paciente mostrou a flexibilidade do processo. Uma pinça pneumática de trabalho, com “pontas de aperto” feitas de materiais macios em uma base feita de polímeros mais duros, mostrou o potencial para impressão multimaterial. E seu modelo de hélice de DNA e modelo de cisalhamento e torção da Torre Eiffel mostraram o potencial de mudar as camadas de uma forma visualmente óbvia.

Uma dupla hélice 3D, um dos protótipos da equipe, é retirada de uma cuba de resina líquida (Imagem via Additive Manufacturing).

A equipe de pesquisa da Sun também está entusiasmada com a velocidade de seu processo. Como as camadas endurecem imediatamente e o processo é contínuo (o que significa que não há “etapas” entre as camadas), eles são capazes de imprimir 4.000 camadas em cerca de dois minutos.

Este é um processo muito rápido e não há interrupção entre as camadas.

disse Sun.

Esperamos que a indústria de manufatura encontre benefícios nisso.




Fonte: 3DPrint.com

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