Nový dynamicky řízený povrch pro tiskárny s nízkým 3D tiskem snižuje plýtvání a šetří čas

Nová dynamicky řízená základna (vlevo) pro 3D tisk sníží potřebu tiskového média (uprostřed), řezání odpadu a úspory času. Uznání: Yong Chen

3-D tisk může způsobit revoluci v designu produktu և ve výrobě v celé řadě oblastí, od zakázkových komponent spotřebního zboží až po 3D tištěné zubní և kosti և lékařské implantáty, které mohou zachránit životy. Tento proces však také generuje velké množství nákladného těkavého odpadu a trvá dlouhou dobu, což ztěžuje rozsáhlý 3D tisk.

Kdykoli 3D tiskárna vyrábí vlastní předměty, zejména produkty s neobvyklými koňmi, měla by také tisknout stojany, které vyváží položku, protože tiskárna vytváří vrstvu po vrstvě, aby pomohla zachovat integritu svého koně. Po tisku však musí být tyto podpěry odstraněny ručně, což vyžaduje ruční dokončení, což může vést k nepřesnostem nebo drsnosti povrchu. Materiály, ze kterých jsou podpěry vyrobeny, často nelze znovu použít, takže jsou odmítnuty, což přispívá k rostoucímu problému odpadu z 3D tisku.

Vědci poprvé USC: Viterby Daniel Ep. Oddělení průmyslového a systémového inženýrství společnosti Epstein vyvinulo nízkonákladovou, víceúčelovou asistovanou metodu, aby snížila potřebu 3D tisku na tyto zbytečné podpory, což významně zvyšuje nákladovou efektivitu a stabilitu 3D tisku.

Příspěvek vedený Yang Sunem, postgraduálním studentem průmyslového systémového inženýrství, Yong Chenem, byl publikován. Výroba přísad,

Tradiční 3-D tisk pomocí Fused Deposition Modeling (FDM) tiskne vrstvu po vrstvě přímo na statický kovový povrch. Místo toho nový prototyp nahrazuje tištěné podpěry programovatelným, dynamicky řízeným povrchem z odnímatelných kovových kolíků. Kolíky se zvedají, jak tiskárna postupně vytváří produkt. Chen uvedl, že test nového prototypu ukázal, že šetří asi 35% na materiálech použitých k tisku objektů.

„Pracuji s biomedicínskými lékaři, kteří tisknou trojrozměrné výtisky pomocí biomateriálů k vytváření tkáně nebo orgánů,“ řekl Chen. „Mnoho materiálů, které používají, je velmi drahé. Mluvíme o malých lahvích, z nichž každá stojí od 500 do 1000 USD. “

„U standardních tiskáren FDM je cena materiálu 50 $ za kilogram, ale u bioprotisku je to více než 50 $ za gram. „Takže pokud dokážeme ušetřit 30% na materiálu, který by byl použit k tisku těchto pilířů, ušetřilo by to spoustu peněz za trilékařský tisk pro biomedicínské účely.“

Podle Chena jsou kromě plýtvání životním prostředím na úkor životního prostředí také časově náročné tradiční procesy 3D tisku.

„Když tisknete složité tvary ve 3D, polovinu času vytvoříte potřebné součásti a druhou polovinu vytvoříte berle. S tímto systémem tedy nebudujeme berle. Z hlediska doby tisku tedy máme zhruba 40% úsporu. “

https://www.youtube.com/watch?v=0BupCUV9YQs:

Chen uvedl, že podobné prototypy, které byly dříve vyvinuty, se při modernizaci každé mechanické vzpěry spoléhaly na jednotlivé motory, což vedlo k mnohem energeticky úspornějším produktům, které byly také mnohem dražší, a tedy levnější pro 3D tiskárny.

„Takže pokud jste měli 100 vyměnitelných odkazů, իչի každý motor stojí 10 $, celý je 1000 $, s výjimkou 25 ovládacích panelů, které ovládají 100 různých motorů. Celá věc bude stát více než 10 000 $. “

Nový prototyp výzkumného týmu funguje tak, že běží každý z jejich jednotlivých pilířů z jediného motoru, který pohybuje platformou. Platforma současně zvyšuje skupiny kovových čepů, což z ní činí nákladově efektivní řešení. Na základě návrhu produktu software řekl uživateli, kam má na základnu platformy přidat řadu kovových trubek. Pozice těchto zkumavek by později určovala, které kolíky by zvýšily nastavenou výšku tak, aby co nejlépe podporovaly 3D tiskový produkt a zároveň minimalizovaly plýtvání tiskovou podporou. Na konci procesu mohou být čepy snadno odstraněny bez poškození produktu.

Chen poznamenal, že systém lze také snadno přizpůsobit pro velkovýrobu, jako je automobilový, letecký a jachtařský průmysl.

„Lidé již vyrábějí tiskárny FDM pro velké trupy automobilů a lodí, stejně jako pro spotřební zboží, jako je nábytek. Jak si dokážete představit, jejich konstrukční časy jsou opravdu dlouhé. „Mluvíme o celém dni,“ řekl Chen. „Pokud tedy můžete ušetřit polovinu, může se váš výrobní čas zkrátit na půl dne. Použití našeho přístupu může tomuto typu 3D tisku přinést mnoho výhod. “

Chen uvedl, že tým nedávno požádal o patent na novou technologii. Studie byla spoluautorem ZIQI Wanga, bývalého USC ze Školy počítačových a komunikačních věd, EPFL Švýcarsko a Siyu Gonga z USC Viterbi.

Odkaz. Yang Sui, iq iki Wang, Xiu Gong և Yong Chen „Podpora opakovaně použitelné aditivní výroby“, 12. ledna 2021 Výroba přísad,
DOI: 10.1016 / j.addma.2021.101840:

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Líheň je otevřená, stanici zabírá 10 členů posádky

Nově přidaný personál stanice, který se skládal z 10 členů, se shromáždil v servisní jednotce Zvezda, aby uspořádali uvítací ceremoniál s rodinnými příslušníky a...

Chronické virové infekce mohou mít hluboký trvalý účinek na imunitu člověka, podobně jako stárnutí

Analýza topologie sítě funkce imunitního systému představující desítky integrovaných buněčných odpovědí, které jsou během odstraňování viru hepatitidy C u lidí obráceny. Zkoumané signální...

Byly odhaleny bizarní dýchací orgány 450 milionů let starých mořských živočichů

Zápočet: UCR Trilobité měli při dýchání jednu nohu Nová studie našla první důkazy o vysoce vyvinutých dýchacích orgánech u mořských živočichů starých 450 milionů let. ...

“Čmáranice světla” v reálném čase

Vědci z Tokijské metropolitní univerzity vyvinuli zjednodušený algoritmus pro převod volně nakreslených čar na standardním stolním procesoru na hologramy. Dramaticky snižují náklady na...

Mineralogie hluboké kůry Země pohání hotspoty pro domácí život

Tým DeMMO Field zleva doprava: Lily Mumper, Britney Kruger a Caitlin Cesar vzorky zlomenin z vrtné soupravy DeMMO. Kredit: © Matt Kapost Pod zeleným...

Newsletter

Subscribe to stay updated.