Nowe podejście do cyfrowej produkcji światła rozwiązuje typowe problemy związane z drukiem 3D

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.

© 2024 Sieć Science X