Une approche fondamentalement différente de l'impression 3D photopolymère, développée à l'Université de Californie à Berkeley, vous permet de créer des impressions 3D en quelques minutes et de compléter les objets existants avec des pièces imprimées en 3D.
Basé sur un
article de Kara
Manke de l'Université de Californie, Berkeley, Berkeley News. Traduit et adapté par
Top 3D Shop .
La plupart des méthodes d'impression 3D impliquent l'ajout de matériau couche par couche. Cela définit certaines restrictions sur l'utilisation d'objets imprimés en 3D, par exemple - l'impression de nouveaux objets en combinaison avec des objets existants est extrêmement difficile, généralement vous ne pouvez pas installer une pièce endommagée dans une imprimante 3D et imprimer un fragment cassé.
La même technique permet de telles opérations.
Un micro tournevis en métal avec un stylo imprimé dessus.Auteurs: Brett E. Kelly, Indrasen Bhattacharya, Hossein Heidari;
Co-auteurs: Maxim Shusteff, Christopher M. Spadacchini;
Chef du
laboratoire et auteur correspondant: Hayden K. Taylor.
Publication scientifique dans Science 3'2019.
Kelly et al. Ont présenté une autre méthode de fabrication - l'impression 3D en faisant tourner un photopolymère dans un champ lumineux en développement dynamique. Cela leur a permis d'imprimer des objets complexes entiers en une révolution complète du récipient avec du photopolymère, sans passer par la nécessité d'une construction couche par couche.
La fabrication additive par la nouvelle méthode promet la liberté géométrique et la possibilité de combiner des matériaux pour produire une combinaison de différentes propriétés en une seule pièce.
Les développeurs ont démontré l'impression simultanée de tous les points dans un objet tridimensionnel en éclairant un volume rotatif de matériau photosensible avec un motif lumineux se développant dynamiquement. Au cours des tests, des éléments de seulement 0,3 mm de taille ont été obtenus dans des polymères acrylates d'ingénierie et des structures molles avec des surfaces exceptionnellement lisses dans un hydrogel de méthacrylate de gélatine.
«Le fait que vous puissiez prendre un composant métallique ou quelque chose d'un autre processus de fabrication et ajouter une nouvelle pièce avec une géométrie personnalisée, je pense, peut changer la façon dont vous concevez les produits.
En fait, vous pouvez prendre un vidéoprojecteur ordinaire, l'apporter littéralement de la maison, le connecter à un ordinateur portable et l'utiliser pour projeter une série d'images calculées sur un récipient cylindrique rotatif avec une résine photopolymère épaisse.De toute évidence, il y a aussi des subtilités ici, tout d'abord, dans le calcul des images projetées, mais il n'y aura pas de difficultés importantes avec la création du matériel », a déclaré Taylor.
Taylor et l'équipe ont utilisé l'imprimante pour créer une série d'objets de test - du minuscule modèle de la statue de Rodin Thinker au modèle de mâchoire sur mesure.
Actuellement, ils peuvent fabriquer des objets d'un diamètre allant jusqu'à 10 cm.
«C'est la première fois que nous n'avons pas besoin de créer des pièces tridimensionnelles en couches; cela rend l'impression 3D vraiment tridimensionnelle », explique Brett Kelly, co-auteur du document.
Pour leur nouvelle technologie, les chercheurs ont formulé un photopolymère sirupeux épais qui ne polymérise qu'à une intensité strictement définie de la lumière incidente.
La résine pour l'impression 3D est constituée de polymères liquides mélangés à des molécules photosensibles et à de l'oxygène dissous. La lumière active un composé photosensible qui épuise l'oxygène. Ce n'est que dans les zones où tout l'oxygène a été utilisé que les polymères forment des liaisons qui convertissent la résine du liquide en solide. La résine inutilisée peut être recyclée en chauffant l'oxygène dans une atmosphère.
«Notre méthodologie ne crée pratiquement aucun déchet et le matériau non durci peut être réutilisé à 100% », explique Hossein Heidari, étudiant diplômé au Laboratoire Taylor de l'Université de Californie à Berkeley et co-auteur de l'ouvrage.
"Nous espérons que cela ouvrira la voie à de nombreux autres chercheurs dans ce domaine passionnant de la technologie", a déclaré Maxim Shusteff, ingénieur, co-auteur des travaux.
C'est une de ces idées qui est "dans l'air", et ce n'est resté qu'une idée jusqu'à ce que ces gars-là devinent créer un photopolymère spécial adapté.
Le détail des échantillons obtenus n'est pas encore impressionnant, mais la méthode elle-même est au moins intéressante. Il est possible qu'à la réception d'un photopolymère avec une frontière de transition encore plus précise (les chimistes ont un mot ici), ainsi que l'amélioration des algorithmes de calcul d'image, le détail des impressions créées en utilisant cette méthode augmente.
Pensez-vous que cette méthode peut être utilisée pour l'impression 3D à domicile? Où sera-t-il le plus recherché?
Y aura-t-il bientôt des modèles d'imprimantes 3D fonctionnant sur ce principe? En achèteriez-vous un vous-même? Partagez votre opinion dans les commentaires.