Joe Desimon, inspirat de filmul "Terminator-2" și T-1000, dezvoltă noi modalități de imprimare 3D de mare viteză. Procesul se bazează pe producția continuă de la interfața lichidului. Acum, metoda sa de tipărire 3D este deja de 100 de ori mai rapidă decât cele existente. Cum va schimba aceasta procesul de producție al viitorului?
Sunt foarte fericit să vă împărtășesc cu dvs. ceea ce am lucrat mai mult de doi ani în domeniul producției de aditivi, cunoscut și sub denumirea de imprimare 3D.
Vedeți acest obiect? Arată simplu, dar în același timp este destul de complicat. Acesta este un set de structuri geodezice concentrice cu legături între ele. Nu poate fi fabricat utilizând tehnologia tradițională de producție. El are o astfel de simetrie, care nu poate fi obținută prin turnarea prin injecție. Nu o poți produce chiar și cu frezarea. Aceasta este o sarcină pentru o imprimantă 3D, dar majoritatea imprimantelor 3D vor dura 3 până la 10 ore pentru fabricare. Astăzi, ne asumăm riscul de a încerca să o facem pe scena în timpul acestei performanțe de 10 minute. Doresc noroc.
Sunt un chimist, precum și un expert în materie de materiale, iar colegii mei sunt inventatori - și materialiști, unul este un chimist, celălalt este fizician. Am început să fim interesați de imprimarea 3D. După cum știți, deseori ideile noi sunt rezultatul unei legături între oameni cu experiențe diferite în diferite comunități, iar acesta este doar cazul nostru.
Am fost inspirat de o scena din filmul „Terminator 2“, despre modelul T-1000, și ne-am gândit, de ce nu acționează de 3D imprimante în același mod, atunci când obiectul este ridicat de la starea lichidă, practic, în timp real, fără a lăsa deșeuri substanțiale să fie transformat într-un minunat opoziție? Ca și în filme. Ar putea Hollywoodul să ne inspire să găsim modalități de a face să funcționeze? Aceasta a fost sarcina noastră dificilă. Abordarea noastră a fost următoarea: dacă putem face acest lucru, vom reuși să facem față celor trei probleme care împiedică formarea tipăririlor 3D să devină un proces de producție.
Prima imprimare 3D durează mult timp. Există ciuperci care cresc mai repede decât imprimarea părților 3D. Un proces stratificat duce la defecte ale proprietăților mecanice, iar dacă procesul este continuu, am putea elimina aceste defecte. De fapt, dacă a mers foarte repede, am putea începe să folosim materiale cu auto-uscare și să obținem proprietăți uimitoare. Dacă am putea reuși, am putea imita Hollywood-ul, am putea să ne gândim de producția 3D.
Abordarea noastră este de a folosi câteva cunoștințe standard în domeniul chimiei polimerului pentru a folosi lumina și oxigenul pentru crearea continuă a detaliilor. Lumina și oxigenul lucrează în diferite direcții. Lumina poate lua rășina și o poate transforma într-un solid, transformând lichidul într-un solid. Oxigenul restrânge acest proces. Lumina și oxigenul sunt opuși polari unul față de altul în ceea ce privește chimia și dacă putem controla lumina și oxigenul în spațiu, putem controla acest proces. Noi numim acest NPZI [Producția continuă a interfeței lichide - Notă. ed.].
Are trei componente funcționale. Mai întâi, are un rezervor care conține o substanță lichidă, la fel ca un T-1000. În partea de jos a rezervorului există o fereastră specială. Voi vorbi despre asta mai târziu. În plus, el are o platformă care va coborî în lichid și va scoate obiectul de acolo. A treia componentă este un sistem digital de proiecție a luminii, amplasat sub rezervor, care emite lumină în domeniul ultraviolet.
Punctul cheie este că această fereastră de pe fundul rezervorului este un compozit, aceasta este o fereastră specială. Acesta trece nu numai lumina, ci permite și penetrarea oxigenului. Are caracteristicile unei lentile de contact. Deci, putem vedea cum funcționează procesul. Puteți începe să vedeți acest lucru în timp ce abandonați platforma acolo. În procesul tradițional cu fereastră cu oxigen, faceți un model bidimensional și lipiți-o pe platformă folosind o fereastră tradițională. Pentru a aplica următorul strat, trebuie să deconectați platforma, să adăugați un amestec nou, să mutați platforma și să faceți acest proces din nou și din nou.
Rezultatul este pur și simplu uimitor. Este de 25 până la 100 de ori mai rapid decât imprimantele 3D tradiționale, ceea ce schimbă regulile jocului. În plus, având capacitatea de a livra lichid la această interfață, cred că putem face procesul de până la 1.000 de ori mai rapid. Acest lucru face posibil pentru a genera cantități mari de căldură, și ca un inginer chimist, am fost foarte preocupat de transferul de căldură și de ideea că o zi vom avea răcire cu apă 3D imprimante c, pentru că ei vor lucra foarte repede.
În plus, folosind această metodă, eliminăm straturile, ceea ce face obiectele monolitice. Nu vezi structura suprafeței. Ai suprafețe netede moleculare.
Proprietățile mecanice ale majorității detaliilor realizate pe o imprimantă 3D sunt notorii pentru prezența proprietăților care depind de orientarea la care au fost imprimate, datorită structurii stratului. Dar atunci când creați un obiect în acest fel, proprietățile rămân neschimbate indiferent de direcția de imprimare. Aceste produse sunt similare cu cele distribuite, care sunt foarte diferite de cele tradiționale de producție 3D.
În plus, putem aplica cunoștințele din întregul manual privind chimia polimerilor, dezvoltând compuși chimici cu proprietăți pe care doriți să le imprimați obiectelor de imprimare 3D.
Proprietăți uimitoare ale materialului. Posibilitatea acum este că, dacă sunt de fapt crearea unui obiect care are astfel de proprietăți, pentru care poate fi produsul final, și de a face acest lucru la viteze revoluționare, puteți converti de fapt de producție.
Acum producția este așa-numitul flux digital. În producția digitală trecem de la un desen CAD, de la design, la prototip și la producție. De multe ori, fluxul digital este întrerupt la stadiul de prototip, pentru că nu se poate merge pentru a produce datorită faptului că cele mai multe piese nu sunt proprietățile necesare pentru produsul final. Acum putem restabili fluxul digital, tot drumul de la proiectare la prototipuri și de producție, iar această caracteristică într-adevăr vă permite să creați elemente noi de la autovehicule mai eficiente din punct de combustibil cu proprietăți structurale îmbunătățite, cu un coeficient ridicat de rezistență la raportul de greutate, la noile lamele turbinei - tot felul de uimitoare lucruri.
Sau luați stomatologie digitală și creați astfel de structuri atâta timp cât sunteți în scaun la medicul dentist. Uită-te la structurile pe care elevii mei le creează la Universitatea din Carolina de Nord. Acestea sunt structuri microscopice uimitoare. Știi, lumea a făcut pași importanți în domeniul nanotehnologiei. Legea lui Moore a permis crearea obiectelor la 10 microni sau mai puțin. O facem foarte bine, dar în realitate este foarte dificil să facem lucruri de la 10 microni până la 1.000 de microni, ceea ce se numește mesoscală.
Și metodele subtractive în fabricarea microcipurilor nu pot face acest lucru foarte bine. Nu pot etchiza atât de bine plăcile de siliciu. Dar procesul nostru este atât de moale încât putem crea obiecte de jos în sus, folosind de fabricație aditiv și de a face lucruri uimitoare în zeci de secunde, deschiderea de noi tehnologii de senzori, noi metode de livrare de droguri la locul de acțiune, noi aplicații, „laborator de pe un cip“ - lucrurile cu adevărat revoluționare .
Așadar, capacitatea de a crea un element în timp real, cu proprietăți în care acesta poate fi produsul final, nu oferă condițiile pentru producția 3D.
Suntem foarte încântați că suntem la punctul de intersecție dintre echipament, software-ul, și știința moleculară, și nu pot să aștept să văd ce designeri și ingineri din întreaga lume pot face cu acest instrument minunat.
Articole similare
-
Am început să vorbesc cu un tip care are o iubită! Am avut deja sentimente pentru el!
-
Ciuperci în cazul în care cresc ciuperci ciuperci descriere, fotografie, cum să gătească ciuperci
Trimiteți-le prietenilor: