Un enfoque fundamentalmente diferente para la impresión 3D de fotopolímeros, desarrollado en la Universidad de California en Berkeley, le permite crear impresiones 3D en pocos minutos y complementar los objetos existentes con piezas impresas en 3D.
Basado en un
artículo de Kara
Manke de la Universidad de California, Berkeley, Berkeley News. Traducido y adaptado por
Top 3D Shop .
La mayoría de los métodos de impresión 3D implican agregar material capa por capa. Esto establece algunas restricciones sobre el uso de objetos impresos en 3D, por ejemplo: imprimir objetos nuevos en combinación con los existentes es extremadamente difícil, por lo general no puede instalar una pieza dañada en una impresora 3D e imprimir un fragmento roto.
La misma técnica permite tales operaciones.
Un micro destornillador de metal con un bolígrafo impreso.Autores: Brett E. Kelly, Indrasen Bhattacharya, Hossein Heidari;
Coautores: Maxim Shusteff, Christopher M. Spadacchini;
Jefe de
laboratorio y autor correspondiente: Hayden K. Taylor.
Publicación científica en Science 3'2019.
Kelly y otros presentaron otro método de fabricación: la impresión en 3D al rotar un fotopolímero en un campo de luz en desarrollo dinámico. Esto les permitió imprimir objetos complejos completos en una revolución completa del recipiente con fotopolímero, evitando la necesidad de una construcción capa por capa.
La fabricación aditiva por el nuevo método promete libertad geométrica y la capacidad de combinar materiales para producir una combinación de diferentes propiedades en una parte.
Los desarrolladores demostraron la impresión simultánea de todos los puntos en un objeto tridimensional al iluminar un volumen giratorio de material fotosensible con un patrón de luz en desarrollo dinámico. Durante las pruebas, se obtuvieron elementos de solo 0.3 mm de tamaño en ingeniería de polímeros de acrilato y estructuras blandas con superficies excepcionalmente lisas en un hidrogel de metacrilato de gelatina.
“El hecho de que pueda tomar un componente metálico o algo de otro proceso de fabricación y agregar una nueva pieza con geometría personalizada, creo, puede cambiar la forma en que diseña productos.
De hecho, puede tomar un proyector de video normal, literalmente traerlo de su casa, conectarlo a una computadora portátil y usarlo para proyectar una serie de imágenes calculadas en un recipiente cilíndrico giratorio con una resina de fotopolímero grueso.Obviamente, también hay sutilezas aquí, en primer lugar, en el cálculo de las imágenes proyectadas, pero no habrá dificultades significativas con la creación del hardware ", dijo Taylor.
Taylor y el equipo utilizaron la impresora para crear una serie de objetos de prueba, desde el pequeño modelo de la estatua del Pensador Rodin hasta el modelo de mandíbula hecho a medida.
Actualmente, pueden hacer objetos con un diámetro de hasta 10 cm.
“Esta es la primera vez que no necesitamos crear partes tridimensionales en capas; esto hace que la impresión 3D sea realmente tridimensional ”, dice Brett Kelly, coautor del artículo.
Para su nueva tecnología, los investigadores formularon un fotopolímero espeso y almibarado que polimeriza solo a una intensidad estrictamente definida de la luz incidente.
La resina para impresión 3D consiste en polímeros líquidos mezclados con moléculas fotosensibles y oxígeno disuelto. La luz activa un compuesto fotosensible que agota el oxígeno. Solo en las áreas donde se ha utilizado todo el oxígeno, los polímeros forman enlaces que convierten la resina de líquido a sólido. La resina no utilizada se puede reciclar calentando oxígeno en una atmósfera.
"Nuestra metodología prácticamente no genera desperdicios, y el material sin curar puede reutilizarse al 100% ", dice Hossein Heidari, un estudiante graduado en el Laboratorio Taylor en la Universidad de California en Berkeley y coautor del trabajo.
"Esperamos que esto abra el camino para muchos otros investigadores en este apasionante campo de la tecnología", dijo Maxim Shusteff, ingeniero, coautor del trabajo.
Esta es una de esas ideas que está "en el aire", y siguió siendo una idea hasta que estos muchachos adivinaron crear un fotopolímero especial adecuado.
El detalle de las muestras obtenidas aún no es impresionante, pero el método en sí es al menos interesante. Es posible que al recibir un fotopolímero con un límite de transición aún más preciso (los químicos tienen una palabra aquí), así como la mejora de los algoritmos de cálculo de imágenes, aumentará el detalle de las impresiones creadas con este método.
¿Crees que este método se puede utilizar para la impresión 3D en el hogar? ¿Dónde será más buscado?
¿Habrá modelos seriales de impresoras 3D trabajando en este principio pronto? ¿Comprarías uno para ti? Comparte tu opinión en los comentarios.