Zabudnuté heslo?
Prihlásenie

Morfovacia dýza riadi orientáciu vlákien v 3D tlačených objektoch

Morfovacia dýza riadi orientáciu vlákien v 3D tlačených objektoch
Autor:
Roman Mališka
Zverejnené:
16. 2. 2021
Hodnotenie:
Už ste hlasovali.

Zakomponovanie vlákien z rôznych materiálov do 3D tlačených objektov sa môže použiť na zlepšenie vlastností, ako je elektrická vodivosť alebo mimoriadna pevnosť týchto položiek. Vedci teraz vyvinuli tlačovú dýzu, ktorá mení svoj tvar, aby zmenila orientáciu ukladania týchto vlákien priamo počas prebiehajúcej 3D tlače.

Krátke vlákna funkčných materiálov, ako je uhlík, sa zvyčajne primiešajú do tlačového média a potom sa spolu s ním extrudujú. Výsledkom je, že tieto materiály tak bežne skončia v náhodnom rozložení v objekte. Pre niektoré aplikácie je to v poriadku, pre iné však nie.

Pri hľadaní alternatívy, ktorá by umožnila väčšiu kontrolu nad procesom, využili inžinieri z Marylandskej univerzity proces nazývaný ako „PolyJet Printing“ na vytvorenie prototypu 3D tlačovej trysky, ktorá má po svojich stranách nafukovacie akčné aktuátory. Selektívnym čerpaním vzduchu dovnútra a von z nich sa mení tvar trysky, čím sa upravuje orientácia vlákien v rámci jedného tlačového média, ktoré kontinuálne extruduje.

Prototyp 3D tlačovej dýzy s pružnými pneumatickými aktuátormi.

Počas testov nového zariadenia boli 3D vytlačené štruktúry z hydrogélu, ktorý obsahoval uhlíkové mikrovlákna. V niektorých oblastiach spôsobila relatívne náhodná orientácia vlákien, že materiál absorboval vodu rovnomerne vo všetkých smeroch. V iných oblastiach spôsobila vyrovnanejšia orientácia vlákien, že materiál absorboval vodu predovšetkým v jednom smere.

Táto technológia by mohla nájsť uplatnenie v oblasti známej ako „4D tlač“, v ktorej 3D tlačené objekty menia formu v reakcii na vonkajšie podnety. Môže sa tiež použiť na tradičnejšie 3D tlačené predmety, ktoré majú rôzne elastické, tepelné, magnetické alebo elektrické vlastnosti.