Zespół badaczy zajmujących się materiałami, badaczy medycyny i inżynierów powiązanych z dużą liczbą instytucji w całej Australii opracował nowy sposób prowadzenia cyfrowej produkcji światła, który przezwycięża problemy występujące w obecnych metodach. W ich papier opublikowane w czasopiśmie Naturagrupa opisuje swoją nową technikę, sposób jej działania i sposoby jej wykorzystania.
Tradycyjny druk 3D polega na precyzyjnym natryskiwaniu płynnego materiału z dyszy na przedmiot, który twardnieje podczas ochładzania, powodując jego wzrost w miarę dodawania kolejnych warstw. Cyfrowa produkcja światła to rodzaj druku 3D, który polega na użyciu lasera do wytwarzania obiektów 3D zamiast dyszy — światło lasera powoduje twardnienie płynnego materiału.
Opracowano dwa podejścia. Pierwsza polega na tym, że laser jest wystrzeliwany w górę przez przezroczyste okienko w zbiorniku z płynem prekursorowym na platformę, co powoduje utwardzenie prekursora i wyhodowanie pożądanego obiektu w dół. Drugie podejście nazywa się „z góry na dół” i jak sama nazwa wskazuje, polega na wystrzeleniu lasera w dół do roztworu prekursora, w wyniku czego obiekt rośnie w górę.
W obu podejściach występują problemy z zapewnieniem stałego przepływu prekursora i rozpraszaniem ciepła. W ramach tego nowego przedsięwzięcia zespół badawczy opracował zmodyfikowaną formę podejścia odgórnego, która rozwiązuje oba problemy — nazywa się to dynamicznym drukowaniem interfejsu.
Metoda polega na zmianie punktu druku na menisk, czyli krzywiznę powierzchni cieczy (prekursora). Odbywa się to poprzez zastosowanie zbiornika do przechowywania płynu prekursorowego, a następnie użycie rurowej głowicy drukującej pod ciśnieniem umieszczonej nad zbiornikiem. Posiada zawór umożliwiający dodanie wibracji akustycznych, które służą do oscylacji ciśnienia powietrza.
Aby wydrukować, w miarę ruchu głowicy drukującej przez rurkę na menisk rzucane są jasne wzory. Pożądany przedmiot wyrasta w górę z dna zbiornika, zanurzony w płynie prekursorowym. Ciśnienie wewnątrz rurki służy do kontrolowania kształtu menisku. Ponowne nałożenie cieczy na drukowany przedmiot jest kontrolowane przez napięcie powierzchniowe i przyspieszane przez wibracje, co zapewnia równomierny przepływ prekursora.
Testy wykazały, że metodą tą można drukować z szybkością do 0,7 milimetra na sekundę, przy niewielkiej liczbie błędów i minimalnych problemach z rozpraszaniem ciepła w wyniku ciągłego ruchu płynu prekursorowego.
Więcej informacji:
Callum Vidler i in., Dynamiczne drukowanie interfejsu, Natura (2024). DOI: 10.1038/s41586-024-08077-6
© 2024 Sieć Science X
Cytat: Nowe podejście do cyfrowej produkcji światła rozwiązuje typowe problemy związane z drukiem 3D (2024, 2 listopada) pobrano 2 listopada 2024 z https://phys.org/news/2024-11-digital-approach-common-problems-3d.html
Niniejszy dokument podlega prawom autorskim. Z wyjątkiem uczciwego obrotu w celach prywatnych studiów lub badań, żadna część nie może być powielana bez pisemnej zgody. Treść jest udostępniana wyłącznie w celach informacyjnych.