Как движущаяся платформа для 3D-печати может сократить отходы и расходы

Трехмерная может произвести революцию в дизайне и производстве продукции в широком диапазоне областей — от нестандартных компонентов для потребительских товаров до стоматологических изделий с трехмерной печатью, а также костных и медицинских имплантатов, которые могут спасти жизни. Однако этот процесс также создает большое количество дорогостоящих и нерациональных отходов и занимает много времени, что затрудняет широкомасштабное внедрение трехмерной печати.


Каждый раз, когда трехмерный принтер создает нестандартные объекты, особенно изделия необычной формы, ему также необходимо распечатать подставки с печатным рисунком, которые уравновешивают объект по мере того, как принтер создает слой за слоем, помогая поддерживать его целостность. Однако после печати эти опоры необходимо снимать вручную, что требует ручной обработки и может привести к неточности формы или шероховатости поверхности. Материалы, из которых сделаны опоры, часто нельзя использовать повторно, поэтому их выбрасывают, что усугубляет растущую проблему отходов трехмерной печати.

Впервые исследователи из Департамента промышленной и системной инженерии Дэниела Дж. Эпштейна USC Viterbi создали недорогой метод поддержки многократного использования, чтобы снизить потребность в 3-D принтерах для печати этих расточительных вспомогательных материалов, что значительно повысило рентабельность и . для трехмерной печати.

Работа под руководством Юн Чена, профессора промышленной и системной инженерии и аспиранта Ян Сю, была опубликована в Производство добавок.

Традиционная трехмерная печать с использованием Fused Deposition Modeling (FDM) позволяет печатать слой за слоем непосредственно на статической металлической поверхности. В новом прототипе вместо печатных опор используется программируемая, динамически управляемая поверхность из подвижных металлических штифтов. Штифты поднимаются вверх по мере того, как принтер постепенно создает продукт. Чен сказал, что нового прототипа показало, что он экономит около 35% материалов, используемых для печати объектов.

«Я работаю с биомедицинскими врачами, которые занимаются трехмерной печатью с использованием биоматериалов для создания тканей или органов», — сказал Чен. «Многие из материалов, которые они используют, очень дороги — мы говорим о маленьких бутылках, которые стоят от 500 до 1000 долларов каждая».

«Для стандартных принтеров FDM стоимость материалов составляет примерно 50 долларов за килограмм, но для биопечати это больше 50 долларов за грамм. Так что, если мы сможем сэкономить 30% на материалах, которые пошли бы на печать этих опор, это огромные затраты. экономия на трехмерной печати в биомедицинских целях », — сказал Чен.

По словам Чэня, помимо негативного воздействия на окружающую среду и затрат, связанных с отходами материалов, традиционные процессы трехмерной печати с использованием опор также отнимают много времени.

«Когда вы трехмерно печатаете сложные формы, половину времени вы создаете детали, которые вам нужны, а в другой половине — опоры. Таким образом, с этой системой мы не строим опоры. . Таким образом, с точки зрения времени печати, у нас есть экономия около 40% ».

0 Комментарий
Inline Feedbacks
View all comments