Percetakan 3D Holografik – Masa Depan Industri

Proses pembuatan aditif terus mendapat manfaat daripada inovasi. Minggu ini, sekumpulan penyelidik dari Concordia memperkenalkan kaedah menggunakan hologram untuk mencetak reka bentuk rumit 3D dan banyak lagi.

Percetakan 3D terus mendapat manfaat daripada inovasi. Minggu ini, penyelidik dari Concordia memperkenalkan kaedah menggunakan hologram untuk mencetak reka bentuk rumit 3D dan banyak lagi. Kaedah percetakan 3D holografik mereka dilihat oleh ramai sebagai penyelesaian kepada banyak kekurangan teknik semasa. Berikut ialah semua yang anda perlu tahu tentang percetakan 3D holografik dan sebab ia adalah masa depan industri.

Sektor percetakan 3D telah menyaksikan pertumbuhan yang pesat sepanjang dekad yang lalu merentas semua metrik, termasuk pengguna, teknologi, sains bahan dan kaedah. Bentuk cetakan 3D yang paling popular masih bergantung pada haba dan laser untuk membentuk bahan ke dalam bentuk yang diingini. Walaupun strategi ini telah terbukti berkesan, ia masih meninggalkan banyak perkara yang diingini oleh pengguna.

Cetakan Bunyi Terus (DSP)

Pada tahun 2022, kaedah pencetakan 3D menggunakan gelombang bunyi telah diperkenalkan ke pasaran. Strategi ini memanfaatkan gelombang bunyi untuk mengeraskan bahan cetakan ke dalam bentuk yang diingini. Gelombang Bunyi digunakan untuk mencipta peronggaan, yang berlaku apabila tekanan statik turun di bawah tekanan wap dalam cecair. Keadaan ini menghasilkan milisaat tekanan tinggi dan haba. Haba ini digunakan untuk mengeras bahan bercetak 3D dengan cepat.

Percetakan Bunyi Terus Holografik (HDSP)

Penyelidik mencadangkan peningkatan kepada kaedah DSP semasa dalam artikel terbaru yang diterbitkan dalam jurnal Nature Communications yang dipanggil Holographic Direct Sound Printing (HDSP). Pendekatan baharu ini menggunakan hologram akustik untuk menambah baik proses. Hologram menggunakan gelombang akustik bercorak khas yang mendorong buih peronggaan di lokasi tertentu.

Gelembung peronggaan akustik yang diaktifkan secara kimia memberikan pempolimeran serantau atas permintaan masa nyata, membolehkan penyelidik mencetak menggunakan bunyi dengan lebih berkesan dan lebih terperinci. Menurut kajian itu, proses pencetakan membolehkan jurutera memeriksa dan menyimpan imej keratan rentas cetakan yang dikehendaki, meningkatkan keupayaan reka bentuk dan membolehkan penyelidik menambah baik penstrukturan dalaman.

Pencetak HDSP

Pencetak HDSP disediakan dengan cara yang diterbalikkan kepada kebanyakan pendahulunya. Daripada lengan pencetak yang bergerak, platform bermotor menggerakkan bahan dalam imej holografik pegun. Sistem ini menggunakan corak pra-program berdasarkan algoritma lanjutan untuk mengemudi lengan robot di sekeliling imej holografik, membolehkan tindak balas sonokimia berlaku dan mengeraskan cetakan.

Ujian Pencetakan 3D Holografik

Kertas penyelidikan menyelidiki beberapa kaedah ujian yang digunakan untuk melayakkan proses pembuatan aditif baharu. Penyelidik menjalankan satu siri eksperimen pengimejan sono-chemiluminescence dan berkelajuan tinggi untuk mengukur keupayaan dan prestasi HDSP. Khususnya, butiran penting telah dijejaki termasuk akaun terperinci proses pempolimeran, kesan penalaan, pergerakan robotik dan pengiraan perisian.

Hasil Pencetakan 3D Holografik

Hasil kajian adalah mengubah permainan. Untuk satu, penyelidik menyedari bahawa terdapat korelasi langsung antara kadar suapan dan keupayaan mereka untuk membuat perubahan pada cetakan kompleks. Oleh itu, pasukan menyepadukan algoritma perisian lanjutan untuk mengoptimumkan parameter berdasarkan keperluan setiap cetakan. Gerakan ini menghasilkan struktur cetakan yang sangat tepat yang boleh mengatasi reka bentuk sebelumnya.

Pasukan meneruskan penyelidikan keupayaan HDSP untuk mencetak merentasi pelbagai bahan yang berbeza. Mereka juga menguji kesan hologram pada proses di bawah tahap keamatan, reka bentuk dan penempatan yang berbeza. Akhir sekali, mereka meneliti bagaimana struktur berbeza, seperti keliangan dan bahan, mempengaruhi proses penalaan.

Percetakan Jarak Jauh (RDP)

Pencapaian paling penting dalam penyelidikan ini berkisar pada percetakan jauh. Jurutera mendapati bahawa mereka boleh mencetak objek di belakang dinding dan struktur lain menggunakan HDSP. Kaedah pencetakan dalaman ini boleh membolehkan masa depan di mana bahagian kereta anda dicetak di tempatnya dan bukannya dipasang. Lebih mengagumkan, strategi yang sama boleh digunakan untuk mencetak organ atau membaiki kerosakan dalaman dengan cara yang tidak invasif.

Faedah Pencetakan 3D Holografik

Para penyelidik mengemukakan kes yang menarik tentang sebab HDSP mengatasi DSP dalam hampir setiap kategori. Untuk satu, ia jauh lebih pantas daripada kaedah DSP asal, yang terhad kepada strategi pencetakan voxel demi voxel. HDSP membolehkan berbilang kawasan mengalami pengerasan pada masa yang sama. Hasilnya ialah anda boleh mencetak sehingga 20x lebih pantas menggunakan kaedah DHSP.

Faedah lain yang diperkenalkan oleh HDSP ialah keupayaan untuk mengubah imej semasa proses pencetakan. Dalam kaedah tradisional pencetakan 3D, setiap lapisan digunakan dan dikeraskan, bermakna tiada cara untuk membuat perubahan jika komponen itu sudah ditambahkan. Pengguna HDSP boleh mengubah hologram, yang secara automatik menukar cetakan dengan usaha yang minimum. Oleh itu, kurang pembaziran kerana pendekatan ini mengurangkan ralat pencetakan.

HDSP membuka pintu untuk tahap kerumitan baharu dalam pasaran. Pencetak ini boleh mencipta reka bentuk yang rumit dengan dalaman menggunakan gelombang bunyi, membolehkan jurutera membangunkan pilihan yang lebih berkesan dan ringan tanpa mengorbankan prestasi dan ketahanan.

Satu lagi kelebihan mengubah permainan yang ditawarkan oleh HDSP ialah keupayaan untuk mencipta objek secara serentak. Sistem ini membolehkan anda memaksimumkan usaha dengan menggabungkan berbilang cetakan semasa satu sesi. Sistem ini boleh menampung cetakan yang berbeza di lokasi yang berbeza, memaksimumkan ruang cetakan dan mengurangkan masa cetakan.

Yang

Atas ialah kandungan terperinci Percetakan 3D Holografik – Masa Depan Industri. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!