Mae argraffu 3D yn chwyldroi dylunio a gweithgynhyrchu cynnyrch mewn llawer o feysydd: o rannau wedi'u gwneud yn arbennig ar gyfer cynhyrchion defnyddwyr i gynhyrchion deintyddol wedi'u hargraffu mewn 3D ac asgwrn sy'n achub bywydau a mewnblaniadau meddygol. Fodd bynnag, mae'r broses hefyd yn creu llawer o wastraff drud ac anghynaliadwy ac yn cymryd amser hir, sy'n ei gwneud hi'n anodd gweithredu argraffu 3D ar raddfa fawr.
Bob tro mae argraffydd 3D yn cynhyrchu gwrthrych arferiad, yn enwedig un gyda siâp arbennig, mae hefyd yn gofyn am gefnogaeth argraffu, deiliad print sy'n helpu i gynnal uniondeb ei siâp trwy gydbwyso'r gwrthrych wrth i'r argraffydd ei greu haen gan layer.However, mae'r rhain mae'n rhaid i gynhalwyr gael eu tynnu â llaw ar ôl eu hargraffu, y mae angen ei wneud â llaw a gall arwain at siâp anghywir neu garwedd arwyneb. Yn aml ni ellir ailddefnyddio'r deunyddiau a ddefnyddir i wneud y sgaffaldiau, felly cânt eu taflu, gan arwain at argraffu 3D cynyddol. broblem gwastraff.
Bydd sylfaen reoli ddeinamig newydd ar gyfer argraffu 3D (chwith) yn lleihau'r angen am gefnogaeth argraffu (canol), gan leihau gwastraff ac arbed amser.
Am y tro cyntaf, mae ymchwilwyr yn Adran Peirianneg Ddiwydiannol a Systemau Daniel J. Epstein ym Mhrifysgol De California yn Viterbi wedi creu dull cymorth cost isel y gellir ei ailddefnyddio i leihau'r cymorth argraffu argraffydd 3D gwastraffus hyn, gan wella'r gost yn fawr. effeithiolrwydd a chynaliadwyedd argraffu 3D.
Mae'r ymchwil, dan arweiniad Yong Chen, athro peirianneg ddiwydiannol a systemau, a Yang Xu, myfyriwr PhD, wedi'i gyhoeddi yn Additive Manufacturing.
Mae argraffu 3D traddodiadol yn defnyddio technoleg modelu dyddodiad toddi (FDM) i argraffu haenau'n uniongyrchol ar arwynebau metel statig.Yn lle bracedi argraffu, mae'r prototeip newydd yn defnyddio arwyneb rhaglenadwy, a reolir yn ddeinamig, wedi'i wneud o nodwyddau metel symudol.As mae'r argraffydd yn adeiladu'r cynnyrch gam wrth gam , dywedodd y pinnau rise.Chen fod profion y prototeip newydd yn dangos y gallai arbed tua 35 y cant o ddeunyddiau argraffu.
Rwy’n gweithio gyda meddygon biofeddygol sy’n defnyddio bioddeunyddiau ar gyfer argraffu 3D i adeiladu meinweoedd neu organau, meddai Chen, ac mae llawer o’r deunyddiau y maent yn eu defnyddio yn ddrud iawn—rydym yn sôn am boteli bach sy’n costio $500 i $1,000 y botel.
Ar gyfer argraffydd FDM safonol, mae'r gost ddeunydd tua $50 y cilogram, ond ar gyfer bio-argraffu, mae'n debycach i $50 y gram. Felly, os gallwn arbed 30 y cant ar y deunyddiau a ddefnyddir i argraffu'r deunyddiau cymorth hyn, mae hynny'n arbediad cost enfawr ar gyfer argraffu 3D at ddibenion biofeddygol.
Yn ogystal ag effaith amgylcheddol a chost gwastraff materol, mae'r broses argraffu 3D traddodiadol gan ddefnyddio sgaffaldiau hefyd yn cymryd llawer o amser, meddai Chen.
Pan fyddwch chi'n argraffu siapiau cymhleth 3D, mae hanner yr amser yn adeiladu'r rhannau sydd eu hangen arnoch chi ac mae'r hanner arall yn adeiladu'r gefnogaeth.Yn y system hon, nid oes rhaid i ni adeiladu cefnogaeth. O ganlyniad, rydym wedi arbed tua 40 y cant yn telerau amser argraffu.
Roedd prototeipiau tebyg a ddatblygwyd yn y gorffennol yn dibynnu ar un modur i gefnogi pob braced mecanyddol, gan arwain at ddefnydd uchel o ynni a chynnyrch llawer drutach, gan ei gwneud yn aneconomaidd i argraffwyr 3D, meddai Chen.
Felly, os oes gennych 100 o binnau symudol sy'n costio tua $10 y modur, yna'r holl beth yw $1,000, ynghyd â 25 o baneli rheoli i reoli 100 o wahanol foduron. Bydd yr holl beth yn costio mwy na $10,000.
Mae prototeip newydd y tîm yn defnyddio modur sengl i yrru pob cefnogaeth i symud y llwyfan platform.The yn codi setiau lluosog o binnau metel ar yr un pryd, sy'n ateb cost-effeithiol.Yn ôl dyluniad y cynnyrch, mae meddalwedd y rhaglen yn dweud wrth ddefnyddwyr bod angen iddynt ychwanegu cyfres o diwbiau metel i waelod y platform.The lleoliad y tiwbiau hyn fydd yn penderfynu pa pinnau fydd yn cael eu codi i'r uchder penodedig i gefnogi orau y cynnyrch printiedig 3D tra hefyd yn cynhyrchu y golled leiaf o gefnogaeth print.Ar ddiwedd y y broses hon, gellir tynnu'r pinnau yn hawdd heb niweidio'r cynnyrch.
Dywedodd Chen y gellir addasu'r system yn hawdd hefyd i weithgynhyrchu màs, megis y diwydiannau modurol, awyrofod a chychod hwylio.
Argraffwyr FDM eisoes yn cael eu gwneud ar gyfer ceir mawr a fuselages llong a nwyddau defnyddwyr megis furniture.Fel y gallwch ddychmygu, maent yn cymryd amser hir iawn i adeiladu, rydym yn siarad drwy'r dydd.Felly os gallwch dorri hynny yn ei hanner, eich gall amser cynhyrchu fynd i lawr i hanner diwrnod.Mae llawer o fanteision i'r argraffu 3D hwn gan ddefnyddio ein dull.
Yn ddiweddar, gwnaeth y tîm gais hefyd am batent ar gyfer y dechnoleg newydd, dywedodd Chen. Cyd-awdurwyd yr astudiaeth gan Ziqi Wang, myfyriwr gwadd yn Ysgol Gwyddorau Cyfrifiadurol a Chyfathrebu EPFL yn y Swistir, a Siyu Gong, o Viterbi.
Y ddolen wreiddiol: https://www.xianjichina.com/special/detail_479424.html
Ffynhonnell: Xianji
Amser post: Ebrill-08-2021