Esta pequeña Torre Eiffel se produjo utilizando un nuevo método de impresión 3D dinámico que tiene la capacidad de cambiar la dirección de impresión sobre la marcha. Crédito:Universidad Northwestern
La velocidad de la luz ha llegado a la impresión 3D. Los ingenieros de la Universidad de Northwestern han desarrollado un nuevo método que utiliza la luz para mejorar la velocidad y precisión de la impresión 3D y, al mismo tiempo, en combinación con un brazo robótico de alta precisión, proporcionando la libertad de moverse, rotar o dilatar cada capa a medida que se construye la estructura.
La mayoría de los procesos de impresión 3-D convencionales se basan en replicar un modelo de diseño digital que se corta en capas con las capas impresas y ensambladas hacia arriba como un pastel. El método Northwestern introduce la capacidad de manipular el diseño original capa por capa y girar la dirección de impresión sin volver a crear el modelo. Esta característica "sobre la marcha" permite la impresión de estructuras más complicadas y mejora significativamente la flexibilidad de fabricación.
"El proceso de impresión 3D ya no es una forma de simplemente hacer una réplica del modelo diseñado, "dijo Cheng Sun, profesor asociado de ingeniería mecánica en la Escuela de Ingeniería McCormick de Northwestern. "Ahora tenemos un proceso dinámico que utiliza la luz para ensamblar todas las capas pero con un alto grado de libertad para mover cada capa a lo largo del camino".
Sun dirigió la investigación, que se encuentra en la intersección de dos de sus principales áreas de enfoque:la nanofabricación y la óptica. El estudio fue publicado hoy (3 de febrero) por la revista Materiales avanzados .
En el papel, los investigadores demuestran varias aplicaciones, incluida la impresión en 3D de un stent vascular personalizado e impresión de una pinza neumática suave hecha de dos materiales diferentes, uno duro y otro suave. Una doble hélice y una pequeña Torre Eiffel son otros dos ejemplos impresos en el estudio.
El nuevo método de impresión 3D dinámico desarrollado en la Universidad Northwestern utiliza luz y un brazo robótico de alta precisión para imprimir una variedad de estructuras. (Se muestra una doble hélice). Crédito:Universidad Northwestern
El proceso de Northwestern utiliza un brazo robótico y un fotopolímero líquido que se activa con la luz. Un robot de alta precisión con una complejidad geométrica mejorada extrae sofisticadas estructuras tridimensionales de un baño de resina líquida. eficiencia y calidad en comparación con el proceso de impresión tradicional. El brazo se utiliza para cambiar la dirección de impresión de forma dinámica.
"Utilizamos la luz para fabricar, ", Dijo Sun." La luz brillante sobre el polímero líquido hace que se reticule, o polimerizar, convertir el líquido en sólido. Esto contribuye a la velocidad y precisión de nuestro proceso de impresión 3-D, dos grandes desafíos a los que se enfrenta la impresión 3D convencional ".
El proceso de impresión continua puede imprimir 4, 000 capas en aproximadamente dos minutos.
"Este es un proceso muy rápido, y no hay interrupción entre capas, ", Dijo Sun." Esperamos que la industria manufacturera se beneficie de ello. El método de impresión general es compatible con una amplia gama de materiales ".
Esta pequeña Torre Eiffel se produjo utilizando un nuevo método de impresión 3D dinámico que tiene la capacidad de cambiar la dirección de impresión sobre la marcha. La ruta de impresión se muestra a la derecha. Crédito:Universidad Northwestern
Mirando hacia el futuro, Sun dijo que este proceso de impresión podría aplicarse a otros aditivos, así como a los procesos tradicionales de fabricación sustractiva. proporcionando un puente hacia un proceso verdaderamente híbrido.
El título del artículo es "Geometría conformal y fabricación aditiva multimaterial a través de la transformación de forma libre de capas de edificios".
