O processo dinâmico de impressão 3D apresenta uma torção leve-impulsiona

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O processo dinâmico de impressão 3D apresenta uma torção
leve-impulsiona
A luz fornece liberdade para controlar cada camada e melhora a precisão e a velocidade.
Esta pequena Torre Eiffel foi produzida usando um novo método dinâmico de impressão 3D que tem a
capacidade de mudar a direção de impressão em tempo real.
A velocidade da luz chegou à impressão 3D. Os engenheiros da Northwestern University desenvolveram
um novo método que usa a luz para melhorar a velocidade e a precisão da impressão 3D, ao mesmo
tempo, em combinação com um braço robótico de alta precisão, proporcionando a liberdade de se
mover, girar ou dilatar cada camada à medida que a estrutura está sendo construída.
A maioria dos processos convencionais de impressão 3D depende da replicação de um modelo de
design digital que é cortado em camadas com as camadas impressas e montadas para cima como um
bolo. O método Northwestern introduz a capacidade de manipular a camada de design original por
camada e girar a direção de impressão sem recriar o modelo. Este recurso “on-the-fly” permite a
impressão de estruturas mais complicadas e melhora significativamente a flexibilidade de fabricação.
“O processo de impressão 3D não é mais uma maneira de apenas fazer uma réplica do modelo
projetado”, disse Cheng Sun, professor associado de engenharia mecânica da Escola McCormick de
Engenharia da Northwestern. “Agora temos um processo dinâmico que usa a luz para montar todas as
camadas, mas com um alto grau de liberdade para mover cada camada ao longo do caminho.”
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Sun liderou a pesquisa, que fica na interseção de duas de suas principais áreas de foco: nanofabricação
e óptica. O estudo foi publicado na revista Advanced Materials.
No artigo, os pesquisadores demonstram várias aplicações, incluindo a impressão 3D de um stent
vascular personalizado e a impressão de uma garra pneumática macia feita de dois materiais diferentes,
um duro e um macio. Uma dupla hélice e uma pequena Torre Eiffel são dois outros exemplos impressos
no estudo.
O processo Northwestern usa um braço robótico e um fotopolímero líquido que é ativado pela luz.
Estruturas 3D sofisticadas são retiradas de um banho de resina líquida por um robô de alta precisão com
maior complexidade geométrica, eficiência e qualidade em comparação com o processo de impressão
tradicional. O braço é usado para alterar a direção de impressão dinamicamente.
O novo método dinâmico de impressão 3D desenvolvido na Northwestern University usa
luz e um braço robótico de alta precisão para imprimir uma variedade de estruturas
(Uma dupla hélice é mostrada)
“Estamos usando a luz para fazer a fabricação”, disse Sun. “A luz de dar ao ínfilo no polímero líquido faz
com que ele se conturva, ou polimerize, convertendo o líquido em um sólido. Isso contribui para a
velocidade e precisão do nosso processo de impressão 3D – dois grandes desafios que a impressão 3D
convencional está enfrentando.”
O processo de impressão contínua pode imprimir 4.000 camadas em aproximadamente dois minutos.
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“Este é um processo muito rápido, e não há interrupção entre as camadas”, disse Sun. “Esperamos que
a indústria manufatureira encontre benefícios nisso. O método geral de impressão é compatível com
uma ampla gama de materiais.
Olhando para o futuro, Sun disse que este processo de impressão poderia ser aplicado a outros
processos de fabricação subtrativa a aditivos e tradicionais, fornecendo uma ponte para um processo
verdadeiramente híbrido.
Referência: Jigang Huang, et al., Geometria Conformal e Manufatura Aditiva Multimaterial através da
Transformação Livre de Camadas de Construção, Materiais Avançados (2021). DOI:
10.1002/adma.202005672
Comunicado de imprensa fornecido pela Northwestern University
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https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.202005672
https://www.northwestern.edu/