Cette petite tour Eiffel a été produite à l'aide d'une nouvelle méthode d'impression 3D dynamique qui a la capacité de changer la direction d'impression à la volée. Crédit :Université Northwestern
La vitesse de la lumière est arrivée à l'impression 3D. Les ingénieurs de la Northwestern University ont développé une nouvelle méthode qui utilise la lumière pour améliorer la vitesse et la précision de l'impression 3D tout en en combinaison avec un bras robotisé de haute précision, offrant la liberté de mouvement, faire pivoter ou dilater chaque couche au fur et à mesure de la construction de la structure.
La plupart des processus d'impression 3D conventionnels reposent sur la réplication d'un modèle de conception numérique qui est découpé en couches avec les couches imprimées et assemblées vers le haut comme un gâteau. La méthode Northwestern introduit la possibilité de manipuler la conception d'origine couche par couche et de faire pivoter la direction d'impression sans recréer le modèle. Cette fonction "à la volée" permet l'impression de structures plus complexes et améliore considérablement la flexibilité de fabrication.
"Le processus d'impression 3D n'est plus un moyen de simplement faire une réplique du modèle conçu, " dit Cheng Sun, professeur agrégé de génie mécanique à la McCormick School of Engineering de Northwestern. « Maintenant, nous avons un processus dynamique qui utilise la lumière pour assembler toutes les couches, mais avec un degré élevé de liberté pour déplacer chaque couche en cours de route. »
Sun a dirigé la recherche, qui se situe à l'intersection de deux de ses principaux domaines d'intervention :la nanofabrication et l'optique. L'étude a été publiée aujourd'hui (3 février) par la revue Matériaux avancés .
Dans le journal, les chercheurs démontrent plusieurs applications, y compris l'impression 3D d'un stent vasculaire personnalisé et l'impression d'une pince pneumatique souple composée de deux matériaux différents, un dur et un mou. Une double hélice et une minuscule Tour Eiffel sont deux autres exemples imprimés dans l'étude.
La nouvelle méthode d'impression 3D dynamique développée à la Northwestern University utilise la lumière et un bras robotisé de haute précision pour imprimer une variété de structures. (Une double hélice est représentée). Crédit :Université Northwestern
Le procédé Northwestern utilise un bras robotisé et un photopolymère liquide activé par la lumière. Des structures 3D sophistiquées sont extraites d'un bain de résine liquide par un robot de haute précision avec une complexité géométrique améliorée, efficacité et qualité par rapport au processus d'impression traditionnel. Le bras permet de changer dynamiquement le sens d'impression.
"Nous utilisons la lumière pour faire la fabrication, " dit Sun. " La lumière brillante sur le polymère liquide provoque sa réticulation, ou polymériser, transformer le liquide en solide. Cela contribue à la vitesse et à la précision de notre processus d'impression 3D, deux défis majeurs auxquels l'impression 3D conventionnelle est confrontée."
Le processus d'impression continue peut imprimer 4, 000 couches en deux minutes environ.
"C'est un processus très rapide, et il n'y a pas d'interruption entre les couches, " Sun a déclaré. "Nous espérons que l'industrie manufacturière en tirera profit. La méthode d'impression générale est compatible avec une large gamme de matériaux."
Cette petite tour Eiffel a été produite à l'aide d'une nouvelle méthode d'impression 3D dynamique qui a la capacité de changer la direction d'impression à la volée. Le chemin d'impression est indiqué sur la droite. Crédit :Université Northwestern
En regardant vers l'avenir, Sun a déclaré que ce processus d'impression pourrait être appliqué à d'autres processus de fabrication additifs et soustractifs traditionnels, jeter un pont vers un processus véritablement hybride.
Le titre de l'article est "Conformal Geometry and Multimaterial Additive Manufacturing through Freeform Transformation of Building Layers".
