Printimi 3D po revolucionarizon dizajnin dhe prodhimin e produkteve në shumë fusha: nga pjesët e bëra me porosi për produktet e konsumit deri te produktet dentare të printuara me 3D dhe implantet mjekësore që shpëtojnë jetën. Megjithatë, procesi gjithashtu krijon shumë mbeturina të shtrenjta dhe të paqëndrueshme dhe merr një kohë të gjatë, gjë që e bën të vështirë zbatimin e printimit 3D në një shkallë të gjerë.
Sa herë që një printer 3D prodhon një objekt të personalizuar, veçanërisht një me një formë të veçantë, ai gjithashtu kërkon mbështetje printimi, një mbajtës printimi që ndihmon në ruajtjen e integritetit të formës së tij duke balancuar objektin ndërsa printeri e krijon atë shtresë pas shtrese. Megjithatë, këto mbështetësit duhet të hiqen me dorë pas printimit, gjë që duhet të bëhet me dorë dhe mund të çojë në formë të pasaktë ose vrazhdësi të sipërfaqes. Materialet e përdorura për të bërë skelat shpesh nuk mund të ripërdoren, kështu që ato hidhen, duke çuar në një printim 3D në rritje problemi i mbetjeve.
Një bazë e re dinamike kontrolli për printimin 3D (majtas) do të zvogëlojë nevojën për mbështetje printimi (në qendër), duke reduktuar humbjet dhe duke kursyer kohë.
Për herë të parë, studiuesit në Departamentin e Inxhinierisë Industriale dhe Sistemeve të Daniel J. Epstein në Universitetin e Kalifornisë Jugore në Viterbi kanë krijuar një metodë mbështetëse me kosto të ulët dhe të ripërdorshme për të reduktuar këto mbështetje të kota të printimit të printerit 3D, duke përmirësuar ndjeshëm koston. efektiviteti dhe qëndrueshmëria e printimit 3D.
Hulumtimi, i udhëhequr nga Yong Chen, një profesor i inxhinierisë industriale dhe sistemeve, dhe Yang Xu, një student i doktoraturës, është publikuar në Aditive Manufacturing.
Printimi tradicional 3D përdor teknologjinë e modelimit të depozitimit të shkrirë (FDM) për të printuar shtresat drejtpërdrejt në sipërfaqet metalike statike. Në vend të kllapave të printimit, prototipi i ri përdor një sipërfaqe të programueshme, të kontrolluar dinamikisht të bërë nga gjilpëra metalike të lëvizshme. Ndërsa printeri e ndërton produktin hap pas hapi , kunjat ngrihen.Chen tha se testet e prototipit të ri treguan se mund të kursente rreth 35 për qind të materialeve të printimit.
Unë punoj me mjekë biomjekësorë që përdorin biomaterialet për printimin 3D për të ndërtuar inde ose organe, tha Chen, dhe shumë nga materialet që ata përdorin janë shumë të shtrenjta – po flasim për shishe të vogla që kushtojnë 500 deri në 1000 dollarë për shishe.
Për një printer standard FDM, kostoja e materialit është rreth 50 dollarë për kilogram, por për printimin biologjik, është më shumë se 50 dollarë për gram. Pra, nëse mund të kursejmë 30 përqind në materialet e përdorura për të printuar këto materiale mbështetëse, kjo është një kursim i madh kostoje. për printim 3D për qëllime biomjekësore.
Përveç ndikimit mjedisor dhe kostos së mbetjeve materiale, procesi tradicional i printimit 3D duke përdorur skelat kërkon gjithashtu kohë, tha Chen.
Kur jeni duke printuar 3D forma komplekse, gjysma e kohës është duke ndërtuar pjesët që ju nevojiten dhe gjysma tjetër është duke ndërtuar mbështetjen. Në këtë sistem, ne nuk kemi nevojë të krijojmë mbështetje. Si rezultat, kemi kursyer rreth 40 për qind në kushtet e kohës së printimit.
Prototipe të ngjashme të zhvilluara në të kaluarën mbështeteshin në një motor të vetëm për të mbështetur çdo kllapa mekanike, duke rezultuar në konsum të lartë energjie dhe një produkt shumë më të shtrenjtë, duke e bërë atë joekonomik për printerët 3D, tha Chen.
Pra, nëse keni 100 kunja lëvizëse që kushtojnë rreth 10 dollarë për motor, atëherë e gjithë gjëja është 1000 dollarë, plus 25 panele kontrolli për të kontrolluar 100 motorë të ndryshëm. E gjithë gjëja do të kushtojë më shumë se 10,000 dollarë.
Prototipi i ri i ekipit përdor një motor të vetëm për të drejtuar çdo mbështetje për të lëvizur platformën. Platforma ngre grupe të shumta kunjash metalike në të njëjtën kohë, e cila është një zgjidhje me kosto efektive. Sipas dizajnit të produktit, softueri i programit u thotë përdoruesve se duhet të shtoni një seri tubash metalikë në fund të platformës. Pozicioni i këtyre tubave do të përcaktojë se cilat kunja do të ngrihen në lartësinë e specifikuar për të mbështetur më mirë produktin e printuar 3D duke gjeneruar gjithashtu humbjen më të vogël të mbështetjes së printimit. Në fund të në këtë proces, kunjat mund të hiqen lehtësisht pa e dëmtuar produktin.
Chen tha se sistemi gjithashtu mund të përshtatet lehtësisht në prodhimin masiv, si industria e automobilave, e hapësirës ajrore dhe e jahteve.
Printerët FDM tashmë janë duke u bërë për trupat e mëdhenj të makinave dhe anijeve dhe mallrat e konsumit si mobiljet. Siç mund ta imagjinoni, atyre u duhet shumë kohë për t'u ndërtuar, po flasim gjatë gjithë ditës. Pra, nëse mund ta shkurtoni atë përgjysmë, koha e prodhimit mund të zbresë në gjysmë dite. Ka shumë përfitime nga ky printim 3D duke përdorur metodën tonë.
Ekipi gjithashtu aplikoi kohët e fundit për një patentë për teknologjinë e re, tha Chen. Studimi u bë bashkëautor nga Ziqi Wang, një student vizitor në Shkollën e Shkencave të Kompjuterit dhe Komunikimit EPFL në Zvicër, dhe Siyu Gong, nga Viterbi.
Lidhja origjinale: https://www.xianjichina.com/special/detail_479424.html
Burimi: Xianji
Koha e postimit: Prill-08-2021