I RICERCATORI DELL’ILLINOIS RAGGIUNGONO 2000 STRATI AL MINUTO CON LA NUOVA STAMPANTE 3D AD ALTISSIMA VELOCITÀ
I ricercatori della McCormick School of Engineering della Northwestern University hanno sviluppato una nuova stampante 3D a base di resina che offre una straordinaria velocità di stampa e un’eccellente precisione delle parti.
In una dimostrazione di unicità, il sistema combina la fotopolimerizzazione con un braccio robotico a sei assi che potresti vedere impiegato da una stampante 3D DED industriale o da una linea di assemblaggio convenzionale. Fornendo la libertà di spostare, ruotare e riscalare ogni strato mentre viene costruito, la macchina garantisce anche un nuovo livello di libertà di progettazione.
Cheng Sun, professore associato di ingegneria meccanica presso la Northwestern University e autore principale del progetto, afferma: “Il processo di stampa 3D non è più un modo per creare semplicemente una replica del modello progettato. Ora abbiamo un processo dinamico che utilizza la luce per assemblare tutti gli strati ma con un alto grado di libertà per spostare ogni strato lungo il percorso. “
Quando si lavora con le tradizionali stampanti 3D planari, il software utilizzato per preparare i modelli funziona tagliando un oggetto in strati orizzontali piatti. In quanto tali, questi livelli possono essere impilati uno sopra l’altro per replicare il file STL nel mondo reale. L’approccio nordoccidentale capovolge questo aspetto e sostituisce l’approccio sequenziale a strati per un processo continuo più fluido.
Poiché il braccio robotico della stampante non è bloccato nell’edificio esclusivamente sull’asse Z, può essere utilizzato per trasformare dinamicamente ogni strato al volo, ruotando la direzione di stampa senza dover interrompere o riavviare la stampa. Inoltre, poiché il motore di stampa è un proiettore di luce basato su DLP, il sistema nel suo insieme si presta a tempi di polimerizzazione rapidi e funzionalità ad alta risoluzione. Gli interi strati vengono stampati in 3D in una volta sola e non ci sono ritardi tra le sezioni, quindi il sistema funziona su base continua.
Sun aggiunge: “Utilizziamo la luce per la produzione. La luce splendente sul polimero liquido lo fa reticolare, o polimerizzare, convertendo il liquido in un solido. Ciò contribuisce alla velocità e alla precisione del nostro processo di stampa 3D, due delle principali sfide che la stampa 3D convenzionale deve affrontare “.
Guardando i numeri, il processo continuo è in grado di stampare l’equivalente di circa 2.000 strati al minuto. I ricercatori hanno dimostrato la potenza del sistema fabbricando una serie di stampe di prova, tra cui una Torre Eiffel, una doppia elica e uno stent vascolare altamente personalizzato. Poiché la stampante 3D è compatibile anche con build multi-materiale, il team è stato in grado di produrre una pinza pneumatica morbida con una base rigida e arti di azionamento morbidi, aprendo la strada a un nuovo metodo di produzione rapida di parti.
Sun conclude: “Questo è un processo molto veloce e non ci sono interruzioni tra gli strati. Ci auguriamo che l’industria manifatturiera ne tragga vantaggio. Il metodo di stampa generale è compatibile con un’ampia gamma di materiali. “
Ulteriori dettagli sulla stampante 3D possono essere trovati nel documento intitolato “Conformal Geometry and Multimaterial Additive Manufacturing through Freeform Transformation of Building Layers “. È coautore di Cheng Sun et al.
