Računalniški model pincete kaže porazdelitev materialov in stopnje trdote predmeta, ki ga bodo natisnili v treh dimenzijah v laboratoriju dr. Yong Chena v USC Viterbi.
aziskovalci Strojniške fakultete USC Viterbi so razvili hitrejši proces za 3D-tiskanje, ki ga zdaj uporabljajo za modeliranje in proizvodnjo heterogenih predmetov, ki jih sestavlja več materialov. Čeprav ima 3D-tiskanje (pravijo mu tudi neposredna digitalna proizvodnja) potencial, da bo revolucionarno spremenilo različne panoge s hitrejšimi, cenejšimi in natančnejšimi možnostmi za proizvodnjo, njegovo širšo rabo omejujeta dolg čas izdelave ter kompleksnost izdelkov iz več materialov. Profesor Yong Chen in njegova ekipa v USC Viterbi so z na novo razvitim procesom 3D-tiskanja čas proizvodnje skrajšali na nekaj minut, tako da je za korak bliže svojemu cilju.
»Digitalno načrtovanje in proizvodnja materialov omogoča nadzorovano porazdelitev več osnovnih materialov v sestavnem delu, da dosežemo bistveno boljšo zmogljivost zasnove. Take možnosti proizvodnje odpirajo zanimive nove možnosti, ki so bile doslej nemogoče,« je povedal dr. Yong Chen, profesor Oddelka Daniel J. Epstein za industrijski in sistemski inženiring, ki je glavni raziskovalec študije.
Tradicionalni pristopi modeliranja in izdelave prototipov so zahtevali več dni dela, vendar so v zadnjih desetletjih razvili različne procese proizvodnje z dodajanjem, ki omogočajo hitrejšo izdelavo homogenih in heterogenih predmetov. Trenutni procesi proizvodnje z dodajanjem, na primer modeliranje z več curki, ki ustvarijo trden 3D-predmet iz digitalnega modela s polaganjem več zaporednih plasti materiala, omogočajo proizvodnjo kompleksnega predmeta v nekaj urah. Lani je Chen s še eno ekipo raziskovalcev USC Viterbi izboljšal proces proizvodnje z dodajanjem, ki mu pravijo stereolitografija s projekcijo slike maske (MIP-SL), in tako bistveno pospešil proizvodnjo homogenih 3D-predmetov. Pri procesu MIP-SL se digitalni 3D-model predmeta razreže z nizom vodoravnih ravnin, da ustvarijo dvodimenzionalne slike mask. Slika maske se nato projicirajo na površino tekoče smole, ki se v stiku s svetlobo strdi v obliki ustreznega sloja.
Ekipa USC Viterbi je poleg tega razvila dvosmerni mehanizem za projekcijo od spodaj, tako da je mogoče smolo hitro razmazati v enakomerne tanke plasti. S tem so proizvodnjo skrajšali iz več ur na nekaj minut. V svojem zadnjem članku je ekipa ta učinkovitejši proces uspešno uporabila za proizvodnjo heterogenih predmetov, ki jih sestavlja več materialov, ki se trdijo z različno hitrostjo. Novi proces 3D-tiskanja bo omogočil bolj stroškovno in časovno učinkovito proizvodnjo heterogenih prototipov ter predmetov, kot so modeli za zobozdravstvo in robotiko.
Chen z ekipo bo zdaj raziskal razvoj pristopa za samodejno načrtovanje porazdelitve heterogenega materiala glede na uporabniško določene fizikalne lastnosti in izboljšanje hitrosti proizvodnje. Chen in doktorska kandidata USC Viterbi na področju industrijskega ter sistemskega inženiringa Pu Huang in Dongping Deng bodo predstavili svoje ugotovitve na Mednarodnem strojniškem kongresu ter razstavi ASME 2013 20. novembra v San Diegu.
3D-tiskanje postaja hitro, iz več ur na nekaj minut
Vir: http://www.sciencedaily.com/releases/2013 /11/131120133741.htm
Video: http://vimeo.com/79412743
Vir: USC Viterbi
2014_SE216_11
