Uma abordagem fundamentalmente diferente para a impressão 3D de fotopolímero, desenvolvida na Universidade da Califórnia em Berkeley, permite criar impressões 3D em alguns minutos e complementar objetos existentes com peças impressas em 3D.
Baseado em um
artigo de Kara
Manke, da Universidade da Califórnia, Berkeley, Berkeley News. Traduzido e adaptado pela
Top 3D Shop .
A maioria dos métodos de impressão 3D envolve a adição de camada de material por camada. Isso define algumas restrições ao uso de objetos impressos em 3D, por exemplo - imprimir novos objetos em combinação com os existentes é extremamente difícil, geralmente você não pode instalar uma peça danificada em uma impressora 3D e imprimir um fragmento quebrado.
A mesma técnica permite essas operações.
Uma micro chave de fenda de metal com uma caneta impressa.Autores: Brett E. Kelly, Indrasen Bhattacharya, Hossein Heidari;
Co-autores: Maxim Shusteff, Christopher M. Spadacchini;
Chefe do
laboratório e autor correspondente: Hayden K. Taylor.
Publicação científica na Science 3'2019.
Kelly et al. Apresentaram outro método de fabricação - a impressão 3D girando um fotopolímero em um campo de luz em desenvolvimento dinâmico. Isso permitiu que eles imprimissem objetos complexos inteiros em uma revolução completa da embarcação com fotopolímero, ignorando a necessidade de construção camada por camada.
A fabricação aditiva pelo novo método promete liberdade geométrica e a capacidade de combinar materiais para produzir uma combinação de propriedades diferentes em uma peça.
Os desenvolvedores demonstraram a impressão simultânea de todos os pontos em um objeto tridimensional, iluminando um volume rotativo de material fotossensível com um padrão de luz em desenvolvimento dinâmico. Durante os testes, foram obtidos elementos de apenas 0,3 mm de tamanho na engenharia de polímeros de acrilato e estruturas macias com superfícies excepcionalmente suaves em um hidrogel de gelatina de metacrilato.
“O fato de você poder pegar um componente metálico ou algo de outro processo de fabricação e adicionar uma nova peça com geometria personalizada, eu acho, pode mudar a maneira como você cria produtos.
Na verdade, você pode pegar um projetor de vídeo comum, literalmente trazê-lo de casa, conectá-lo a um laptop e usá-lo para projetar uma série de imagens calculadas em um recipiente cilíndrico rotativo com uma resina fotopolimérica espessa.Obviamente, também existem sutilezas aqui, antes de tudo, no cálculo das imagens projetadas, mas não haverá dificuldades significativas com a criação do hardware ”, afirmou Taylor.
Taylor e a equipe usaram a impressora para criar uma série de objetos de teste - do pequeno modelo da estátua de Rodin Thinker ao modelo personalizado da mandíbula.
Atualmente, eles podem fazer objetos com um diâmetro de até 10 cm.
“É a primeira vez que não precisamos criar partes tridimensionais em camadas; isso torna a impressão 3D verdadeiramente tridimensional ”, diz Brett Kelly, co-autor do artigo.
Para sua nova tecnologia, os pesquisadores formularam um fotopolímero de xarope espesso que polimeriza apenas a uma intensidade estritamente definida da luz incidente.
A resina para impressão 3D consiste em polímeros líquidos misturados com moléculas fotossensíveis e oxigênio dissolvido. A luz ativa um composto fotossensível que esgota o oxigênio. Somente em áreas onde todo o oxigênio foi usado, os polímeros formam ligações que convertem a resina de líquido em sólido. A resina não utilizada pode ser reciclada aquecendo o oxigênio em uma atmosfera.
"Nossa metodologia praticamente não gera desperdício e o material não curado pode ser reutilizado 100% ", diz Hossein Heidari, estudante de graduação do Laboratório Taylor da Universidade da Califórnia em Berkeley e co-autor do trabalho.
"Esperamos que isso abra caminho para muitos outros pesquisadores neste empolgante campo da tecnologia", disse Maxim Shusteff, engenheiro, co-autor do trabalho.
Essa é uma daquelas idéias que estão "no ar", e permaneceu apenas uma idéia até que esses caras adivinhem criar um fotopolímero adequado.
Os detalhes das amostras obtidas ainda não são impressionantes, mas o método em si é pelo menos interessante. É possível que após o recebimento de um fotopolímero com um limite de transição ainda mais preciso (os químicos tenham uma palavra aqui), bem como a melhoria dos algoritmos de cálculo de imagem, os detalhes das impressões criadas usando esse método aumentem.
Você acha que esse método pode ser usado para impressão 3D doméstica? Onde será mais procurado?
Em breve, haverá modelos seriais de impressoras 3D trabalhando com esse princípio? Você compraria um para si mesmo? Compartilhe sua opinião nos comentários.