Rekordowy nanodruk 3D we Wiedniu

Nie pierwszy raz, gdy druk 3D został wykorzystany do stworzenia modelu w miniaturze. Możliwość skalowania przedmiotów zarówno z plików CAD, jak zeskanowanych modeli, a następnie ich wytworzenie jest wielką zaletą współczesnej technologii szybkiego prototypowania. Jeden z teamów Formuły 1 – Renault pracował z systemami 3D, aby stworzyć bardzo dokładny skalowalny model bolidu, wykorzystywany w tunelu aerodynamicznym. Dało to wymierne efekty w pracy nad jego optymalizacją.

To, co zrobili pracownicy Politechniki Wiedeńskiej jest przesunięciem miniaturyzacji na kolejny poziom. Efekty ich pracy póki, co same w sobie nie mają wielu zastosowań, ale pokazują jakie możliwości ma technologii RP.

Powód, dla którego naukowcy jako model do druku wykorzystali bolid formuły 1, jest bardzo prosty. Jego poszycie jest niezwykle złożone i musi zostać wykonane bardzo dokładnie. Aby dobrać odpowiednie powierzchnie używa się wspomnianych tunelów aerodynamicznych i systemów CFD, które precyzyjnie symulują przepływy powietrza.

Jednakże model wykonany przez naukowców z Wiednia nie mógłby posłużyć do testów, ponieważ jest wielkości ziarna piasku. Gdy zobaczymy go pod lupą, widać z jaką precyzją jest wykonany.

Tak jak w standardowych technikach generacyjnych, model budowany jest warstwa po warstwie. Co ciekawe, wytworzenie takiego elementu wymaga niewiele czasu przy zachowaniu bardzo dużej szczegółowości.

Najbardziej oczywistymi zastosowaniami jest przemysł medyczny. Potrzebne implanty mogą mieć niewiarygodny poziom szczegółowości, co zapewni lepszą współpracę np. w stawach. Poza tym ich produkcja nie zajmie wiele czasu. Jednak docelowo technologia będzie używana przy produkcji specjalnych struktur umieszczanych wewnątrz ciała, które będą mogły w kontrolowany sposób wzrastać.

Tym co wyróżnia proces jest prędkość (ok. 10 000 razy szybsza). Proces używa niezwykle dokładnych laserów, mogących drukować z prędkością 5m/s. Wcześniej prędkość była wyrażana w mm/s. Prędkość jest duża nawet w stosunku do drukarek używanych do standardowego szybkiego prototypowania.

Podczas drukowania bolid pobito rekord świata w prędkości druku. Zajął on jedynie 4 minuty. Jednakże oprócz niego naukowcy wydrukowali także wiedeńską katedrę św. Szczepana i londyński Tower Bridge. To triumf mechaniki oraz chemii. Użyta do druku żywica musi posiadać niezwykle precyzyjnie określoną konsystencję. Z racji spiekania laserem musi również zostać zachowana odpowiednia foto-sensytywność.

(rr)