El proceso de impresión 3D dinámico presenta torsión impulsada por la luz

La velocidad de la luz ha alcanzado la impresión 3D. Los ingenieros de la Universidad Northwestern han desarrollado un nuevo método que utiliza la luz para mejorar la velocidad y precisión de la impresión 3D, al tiempo que proporciona, junto con un brazo robótico de alta precisión, la libertad de mover, rotar o expandir cada capa a medida que se construye la estructura.

La mayoría de los procesos de impresión 3D tradicionales se basan en la duplicación de un patrón de diseño digital que se corta en capas con las capas impresas y apiladas como un pastel. El método Northwestern ofrece la capacidad de manipular el diseño original capa por capa y transformar la orientación de la impresión sin volver a crear el patrón. Esta función de «navegación rápida» permite imprimir incluso las estructuras más complejas y mejora enormemente la flexibilidad de fabricación.

«El proceso de impresión 3D ya no es solo una forma de hacer una copia exacta del modelo diseñado», dijo Cheng Sun, profesor asistente de ingeniería mecánica en la Escuela de Ingeniería Northwestern McCormick. «Ahora tenemos un archivo Proceso dinámico La luz se utiliza para agrupar todas las capas pero con un alto grado de libertad para animar cada una. capa Por el camino.»

Sun dirigió la investigación en la intersección de dos de sus principales áreas de enfoque: nanofabricación y óptica. El estudio fue publicado hoy (3 de febrero) por la revista Materiales avanzados.

En el artículo, los investigadores demostraron varias aplicaciones, incluida la impresión 3D en un soporte vascular personalizado y la impresión de un agarre neumático blando hecho de dos materiales diferentes, uno duro y otro blando. un Doble hélice La Pequeña Torre Eiffel son otros dos ejemplos impresos en el estudio.

El proceso Northwestern utiliza un Brazo robotico Es un fotopolímero líquido que se activa con la luz. Las estructuras 3D avanzadas se extraen del baño de resina líquida mediante un robot de alta precisión con una complejidad de ingeniería, eficiencia y calidad mejoradas en comparación con el proceso de impresión tradicional. La palanca se utiliza para cambiar la dirección de impresión de forma dinámica.

«Usamos la luz en la fabricación», dijo Sun. «brillante Ligero El polímero líquido provoca la reticulación o polimerización para convertir el líquido en un sólido. Esto contribuye a la velocidad y precisión del proceso de impresión 3D, dos de los principales desafíos a los que se enfrenta la impresión 3D tradicional. «

El proceso de impresión continua puede imprimir 4000 capas en aproximadamente 2 minutos.

«Este es un proceso muy rápido y no hay ruptura entre las capas», dijo Sun. «Esperamos que la industria manufacturera se beneficie de eso. El método de impresión general es compatible con una amplia gama de materiales».

Dijo esto, mirando hacia el futuro impresión El proceso se puede aplicar a los procesos de fabricación aditiva además de a los procesos de fabricación tradicionales, proporcionando un puente hacia un proceso verdaderamente híbrido.

El título de la investigación es «Ingeniería de conformidad y fabricación de aditivos multimateriales mediante la transferencia libre de capas de construcción».