Мобильный телефон
0086 15832092999
Позвоните нам
0086 03107661887
Эл. почта
hgcast@hdhgcast.com

Исследователи разработали уникальную платформу для 3D-печати, которая может снизить затраты и количество отходов.

3D-печать произвела революцию в дизайне и производстве продуктов во многих областях: от изготовленных на заказ деталей для потребительских товаров до напечатанных на 3D-принтере стоматологических изделий и жизненно важных костных и медицинских имплантатов. долгое время, что затрудняет внедрение 3D-печати в больших масштабах.

 

 

Каждый раз, когда 3D-принтер создает нестандартный объект, особенно объект особой формы, ему также требуется поддержка печати, держатель печати, который помогает поддерживать целостность его формы, уравновешивая объект по мере того, как принтер создает его слой за слоем. опоры должны быть удалены вручную после печати, что должно быть сделано вручную и может привести к неточной форме или шероховатости поверхности. проблема отходов.

研究人员开发独特的3D打印平台 可降低成本减少浪费

Новая динамическая база управления для 3D-печати (слева) уменьшит потребность в поддержке печати (в центре), сократит количество отходов и сэкономит время.

 

 

Впервые исследователи из Департамента промышленной и системной инженерии Дэниела Дж. Эпштейна в Университете Южной Калифорнии в Витерби создали недорогой, многоразовый метод поддержки, чтобы уменьшить эти расточительные поддержки для печати на 3D-принтере, значительно улучшив стоимость. эффективность и устойчивость 3D-печати.

 

 

Исследование, проведенное под руководством Юн Чена, профессора промышленной и системной инженерии, и Ян Сюй, аспиранта, было опубликовано в журнале Additive Manufacturing.

 

 

Традиционная 3D-печать использует технологию моделирования осаждения из расплава (FDM) для печати слоев непосредственно на статических металлических поверхностях. Вместо печатных скобок в новом прототипе используется программируемая, динамически управляемая поверхность, состоящая из подвижных металлических игл. По мере того, как принтер шаг за шагом строит продукт , штифты поднимаются. Чен сказал, что испытания нового прототипа показали, что он может сэкономить около 35 процентов печатных материалов.

 

 

«Я работаю с врачами-биомедиками, которые используют биоматериалы для 3D-печати для создания тканей или органов, — сказал Чен, — и многие из материалов, которые они используют, очень дороги — мы говорим о маленьких бутылочках, которые стоят от 500 до 1000 долларов за бутылку».

研究人员开发独特的3D打印平台 可降低成本减少浪费

 

Для стандартного FDM-принтера стоимость материала составляет около 50 долларов за килограмм, а для биопечати — около 50 долларов за грамм. Поэтому, если мы сможем сэкономить 30 процентов на материалах, используемых для печати этих вспомогательных материалов, это огромная экономия средств. для 3D-печати в биомедицинских целях.

 

 

По словам Чена, помимо воздействия отходов материалов на окружающую среду и стоимость, традиционный процесс 3D-печати с использованием строительных лесов также требует много времени.

 

 

При 3D-печати сложных форм половина времени уходит на создание необходимых деталей, а другая половина — на создание опоры. В этой системе нам не нужно строить опору. В результате мы сэкономили около 40 процентов сроки печати.

 

 

По словам Чена, аналогичные прототипы, разработанные в прошлом, опирались на один двигатель для поддержки каждого механического кронштейна, что приводило к высокому энергопотреблению и гораздо более дорогому продукту, что делало его неэкономичным для 3D-принтеров.

 

 

Итак, если у вас есть 100 движущихся штифтов, каждый из которых стоит около 10 долларов, то все это стоит 1000 долларов плюс 25 панелей управления для управления 100 различными двигателями. Все это будет стоить более 10 000 долларов.

 

 

В новом прототипе команды используется один двигатель для привода каждой опоры для перемещения платформы. Платформа одновременно поднимает несколько наборов металлических штифтов, что является экономически выгодным решением. В соответствии с конструкцией продукта программное обеспечение сообщает пользователям, что им необходимо добавьте ряд металлических трубок к нижней части платформы. Положение этих трубок будет определять, какие штифты будут подняты на указанную высоту, чтобы лучше всего поддерживать 3D-печатный продукт, а также создавать наименьшую потерю поддержки печати. ​​В конце В этом процессе булавки можно легко удалить, не повреждая продукт.

 

 

Чен сказал, что система также может быть легко адаптирована для массового производства, например, в автомобильной, аэрокосмической и яхтенной промышленности.

 

 

Принтеры FDM уже производятся для фюзеляжей больших автомобилей и кораблей, а также для потребительских товаров, таких как мебель. время производства может сократиться до половины дня. У этой 3D-печати с использованием нашего метода есть много преимуществ.

 

 

Команда также недавно подала заявку на патент на новую технологию, сказал Чен. В соавторстве с Ziqi Wang, приглашенным студентом Школы компьютерных и коммуникационных наук EPFL в Швейцарии, и Siyu Gong из Витерби.

 

Оригинальная ссылка: https://www.xianjichina.com/special/detail_479424.html

Источник: Сяньцзи


Время публикации: 08 апреля 2021 г.