3D tisk: Možnosti zvyšuje ultrazvuk i světlo

Pavel Houser , 09. April 2019 10:00 0 komentářů
Rubriky: Technologie, Hardware
3D tisk: Možnosti zvyšuje ultrazvuk i světlo

Několik nových technologií dále rozšiřuje možnosti 3D tisku i jeho nasazování v průmyslových provozech. Blžíe se podíváme na techniku akustického tisku, výrobu polotuhých materiálů včetně výbušných a technologii pro až stonásobné zrychlení 3D tisku.

Akustický tisk
S technikou akustického tisku přišli jako první zřejmě na Harvardově univerzity a na ETH v Curychu a ještě loni na podzim publikovali příslušnou studii v Science Advances. Cílem je rozšířit spektrum materiálů, které lze tisknout. Technika byla vyzkoušena na buněčných kulturách, kovových taveninách, kolagenu, polymerech i potravinářských suspenzích. Tímto způsobem pak lze vytisknout požadovanou strukturu i z materiálů až 100krát viskóznějších než voda, dokonce se podařilo tímto způsobem „tvarovat“ i ještě mnohem hustší med.

Viskózní kapaliny mají v trysce vysoký odpor, a i když tryskou nakonec protečou, vytvářejí velké kapky, které nedovolují dosáhnout přesného tvaru. Zvukové pole kolem trysky dokáže ale snadno generovat síly oproti gravitaci vyšší až o dva řády, takže z trysky rychle vycházejí malé kapičky. Amplituda zvukových vln (a tedy i jejich energie/působící síla) navíc umožňuje velikost kapiček i dále řídit – spodní hranice průměru kapiček se zatím pohybuje kolem 100 mikrometrů.

Vibrace proti tření
Na Purdue University přišli s tím, že by příliš viskózní kapaliny mohly být protlačovány tryskami i pomocí ultrazvuku. V tomto případě lze tisknout materiály ještě hustší než v projektu zmíněném výše, i když zamýšlené využití není tak univerzální. Cílem je vyrábět tímto způsobem různé polotuhé materiály včetně těch výbušných, ať už jde o palivo do raket nebo pyrotechniku pro ohňostroje. Dosud se tyto materiály většinou získávaly odpařováním z roztoků, tímto způsobem však mohly v materiálu vznikat nerovnoměrnosti/vzduchové bubliny, které pak při hoření způsobovaly příliš rychlé uvolňování energie. Jako univerzitní spin-off nově založená společnost Next Offset Solutions slibuje, že pomocí 3D tisku vytvoří materiály s přesně definovanou geometrií. Navíc 3D tisk rizikových látek lze realizovat i vzdáleně, tiskárny nevyžadují přímou obsluhu člověkem.

V souvislosti s tím, jakou přesnost již současné technologie 3D tisku nabízejí: výzkumníci z MITu a (opět) ETH v Curychu se soustředili na vytvoření co nejpevnějších porézních struktur. Pomocí 3D tisku dokáží realizovat tak přesné uspořádání, že lze dokázat, že pro danou hmotnost (a nejmenší tloušťku stěn) již neexistují pevnější struktury obklopující určitý objem, a to ať už jde o pevnost vzhledem ke gravitaci, nebo při jiném zadání o pevnost proti síle působící v libovolném směru. Příslušné mřížkové struktury byly dosud realizovány pomocí plastů, ale měly by být univerzální bez ohledu na materiál a rozměrovou škálu.

Rychlost světla
Jedním z problémů, který zpomaluje nasazování 3D tisku do průmyslového prostředí, je relativní pomalost této technologie při tisku vrstvu po vrstvě. Proto se 3D tisk používá zatím spíše pro prototypy, personalizované produkty a malonákladové série. Technologie vyvinutá na University of Michigan má ale nabízet až stonásobné zrychlení tohoto procesu. Předmět z tekuté pryskyřice nebo jiného běžně používaného materiálu se tvaruje pomocí světelných paprsků – podle okolností osvětlená místa buď tuhnou, nebo si naopak udržují tekutost a tuhne zbytek. Zrychlení tisku se dosahuje tím, že světlo se aplikuje přímo ve 3D a z několika stran (více paprsky), nikoliv vrstvu po vrstvě. K samotnému tiskovému materiálu se přidávají dodatečné látky, fotoaktivátory a fotoinhibitory; každý z materiálů může reagovat na jinou vlnovou délku, takže proces lze řídit na více úrovních. Výhodou tohoto postupu má být, že na rozdíl od tisku vrstvu po vrstvě je výsledný předmět pevný ve všech směrech, struktura s enevyznačuje menší soudržností mezi vrstvami.


Komentáře

RSS 

Komentujeme

Všeumělové nejdou na odbyt

Pavel Houser , 13. June 2019 10:30
Pavel Houser

Stále méně se prý na trhu cení IT dovednosti typu „práce všeho druhu“, kde je příčina?...

Více



Kalendář

22. 06.

23. 06.
Maker Faire Prague 2019
03. 08.

08. 08.
Black Hat USA 2019
25. 08.

29. 08.
VMworld US 2019
RSS 

Zprávičky

Úřady budou ukládat pokuty za porušení zákazu geoblockingu

ČTK , 19. June 2019 10:00

Spodní hranice sankce není stanovena, pokuta za banální prohřešky může být i symbolická....

Více 0 komentářů

Facebook představil plány na vytvoření nové digitální měny

ČTK , 19. June 2019 09:00

Na rozdíl od bitcoinu by libra měla být podložena reálnými finančními aktivy, což by mělo zabránit v...

Více 0 komentářů

Instituce veřejné správy mohou bezplatně žádat o router Turris Omnia

Pavel Houser , 19. June 2019 08:00

Zapojením se do projektu získají organizace bezplatně router Turris Omnia včetně jeho automatických ...

Více 0 komentářů

Starší zprávičky

Volkswagen se rozhodl vytvořit divizi pro vývoj softwaru

ČTK , 18. June 2019 12:48

Divize bude vyvíjet software s jednotnými funkcemi pro všechny koncernové značky....

Více 0 komentářů

Rakouský provozovatel mýtných systémů Kapsch zvýšil zisk

ČTK , 18. June 2019 11:35

Kapsch je od roku 2007 správcem mýtného systému na dálnicích v ČR, jeho smlouva ale na konci letošní...

Více 0 komentářů

Prodej PC v Česku klesl o 3 % na 246 000 kusů

ČTK , 18. June 2019 08:00

Roste zájem zákazníků o počítače ve vyšších cenových kategoriích....

Více 0 komentářů

Hodnota bitcoinu poprvé za více než rok překročila 9000 dolarů

ČTK , 17. June 2019 14:56

Od začátku letošního roku si bitcoin připisuje zhruba 140 %....

Více 0 komentářů