Naujas dinamiškai valdomas žemų 3D spausdintuvų paviršius sumažina atliekų kiekį ir taupo laiką

Naujas dinamiškai valdomas pagrindas (kairėje) 3D spausdinimui sumažins spausdinimo laikmenų (viduryje) poreikį, sumažins atliekų kiekį ir sutaupys laiko. Kreditas: Yong Chenas

3D spausdinimas gali iš esmės pakeisti gaminių dizainą և gamybą įvairiose srityse, nuo individualių vartojimo prekių komponentų iki 3D spausdintų dantų ir kaulų medicinos implantų, kurie gali išgelbėti gyvybę. Tačiau šis procesas taip pat sukuria didelius kiekius brangių, lakių atliekų ir užima daug laiko, todėl didelio masto 3D spausdinimas tampa sudėtingas.

Kiekvieną kartą, kai 3D spausdintuvas gamina nestandartinius daiktus, ypač produktus su neįprastais žirgais, jis taip pat turėtų atspausdinti stovinčius stendus, kurie subalansuotų daiktą, kai spausdintuvas sukuria sluoksnį po sluoksnio, kad padėtų išlaikyti žirgo vientisumą. Tačiau po spausdinimo šias atramas reikia nuimti rankomis, o tai reikalauja rankinio apdailos, o tai gali sukelti netikslumų ar paviršiaus šiurkštumą. Medžiagos, iš kurių gaminamos atramos, dažnai nėra pakartotinai naudojamos, todėl jos yra atmetamos, prisidedant prie vis didėjančios 3D spausdinimo atliekų problemos.

Tyrėjai pirmą kartą USC: Viterby Daniel Ep. Epšteino pramonės ir sistemų inžinerijos katedra sukūrė pigų daugkartinį pagalbinį metodą, kad sumažintų 3D spausdinimo ant šių nenaudingų atramų poreikį, žymiai pagerindamas 3D spausdinimo ekonomiškumą ir stabilumą.

Paskelbtas darbas, vadovaujamas Yang Sun, pramonės sistemų inžinerijos magistrantės Yong Chen. Priedų gamyba,

Tradicinis 3D spausdinimas, naudojant sulydyto nusodinimo modeliavimą (FDM), sluoksnis po sluoksnio spausdinamas tiesiai ant statinio metalinio paviršiaus. Vietoj to, naujajame prototipe spausdintinėms atramoms pakeisti naudojamas programuojamas, dinamiškai valdomas paviršius, pagamintas iš nuimamų metalinių kaiščių. Kaiščiai kyla, kai spausdintuvas palaipsniui kuria produktą. Chenas teigė, kad išbandžius naują prototipą paaiškėjo, kad jis sutaupo apie 35% medžiagų, naudojamų daiktams spausdinti.

„Aš dirbu su biomedicinos gydytojais, kurie spausdina 3D vaizdus naudodami biomedžiagas audiniams ar organams kurti“, – sakė Chenas. „Daugelis jų naudojamų medžiagų yra labai brangios. Mes kalbame apie mažus butelius, kurių kiekvienas kainuoja nuo 500 iki 1000 USD “.

„Standartiniams FDM spausdintuvams medžiagų kaina yra 50 USD už kilogramą, tačiau biografiniam spausdinimui – daugiau nei 50 USD už gramą. “Taigi, jei mes galime sutaupyti 30% medžiagos, kuri būtų naudojama šiems stulpams atspausdinti, tai sutaupytų daug pinigų trims medicininiams spaudiniams biomedicinos tikslais.”

Pasak Chen, be aplinkos švaistymo aplinkos sąskaita, daug laiko reikalauja ir tradiciniai 3D spausdinimo procesai.

„Kai spausdinate sudėtingas figūras 3D formatu, pusę laiko statote reikalingas dalis, o kitą pusę – ramentus. Taigi su šia sistema mes nestatome ramentų. Taigi, kalbant apie spausdinimo laiką, mes sutaupome apie 40 proc. “

https://www.youtube.com/watch?v=0BupCUV9YQs:

Chenas teigė, kad panašūs anksčiau sukurti prototipai rėmėsi atskirais varikliais, kad atnaujintų kiekvieną mechaninį statramstį, todėl atsirado daug daugiau energijos taupančių produktų, kuriuos įsigyti taip pat buvo daug brangiau, taigi 3D spausdintuvams – pigiau.

„Taigi, jei turėjote 100 nuimamų jungčių, իչի kiekvienas variklis kainuoja 10 USD, visa suma yra 1000 USD, išskyrus 25 valdymo pultus, valdančius 100 skirtingų variklių. Visa tai kainuos daugiau nei 10 000 USD “.

Naujasis tyrimų grupės prototipas veikia paleidžiant kiekvieną atskirą stulpą iš vieno variklio, kuris perkelia platformą. Platforma vienu metu kelia metalinių kaiščių grupes, todėl tai yra ekonomiškas sprendimas. Remiantis produkto dizainu, programinė įranga vartotojui nurodė, kur prie platformos pagrindo reikia pridėti daug metalinių vamzdžių. Šių vamzdžių padėtis vėliau nustatys, kurie kaiščiai pakels nustatytą aukštį, kad geriausiai palaikytų 3D spausdinimo produktą, tuo pačiu sumažinant spausdinimo atramos švaistymą. Proceso pabaigoje kaiščius galima lengvai nuimti, nepažeidžiant gaminio.

Chenas pažymėjo, kad sistemą taip pat galima lengvai pritaikyti stambiai gamybai, pavyzdžiui, automobilių, aviacijos ir jachtų pramonei.

„Žmonės jau kuria FDM spausdintuvus, skirtus dideliems automobilių ir laivų korpusams, taip pat vartojimo prekėms, tokioms kaip baldai. Kaip galite įsivaizduoti, jų statybos laikas yra tikrai ilgas. „Mes kalbame apie visą dieną“, – sakė Chenas. „Taigi, jei pavyks sutaupyti pusę to, jūsų gamybos laikas gali būti sutrumpintas iki pusės dienos. Taikant šį metodą šio tipo 3D spausdinimas gali duoti daug naudos. “

Chenas sakė, kad komanda neseniai kreipėsi dėl naujos technologijos patento. Tyrimo bendraautoriai buvo ZIQI Wangas, buvęs USC iš Kompiuterių ir komunikacijos mokslų mokyklos, Šveicarijos EPFL ir Siyu Gongas iš USC Viterbi.

Nuoroda. Yang Sui, iq iki Wang, Xiu Gong և Yong Chen „Daugkartinio naudojimo priedų gamybos palaikymas“, 2021 m. Sausio 12 d. Priedų gamyba,
DOI: 10.1016 / j.addma.2021.101840:

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Išradingi vandenyno mikrobai puikiai renka maistą, kai jo trūksta

Coscinodiscus wailesii diatoma su pritvirtinta Pseudovorticella coscinodisci ciliarine epibionte. Brūkšninės linijos gaunamos iš srautų, kuriuos generuoja silikatiniai epibionai. Šaltinio vaizdo įrašas buvo...

Netikėti pterozaurai lengvai galėjo skristi

Nuotraukoje pavaizduota Pterodaustro guinazui banda. Autorius: dr. Markas Wittonas Naujai suformuoti pterozaurai galėjo skristi, tačiau jų skraidymo įgūdžiai galėjo skirtis nuo suaugusiųjų pterozaurų. Pterozaurai -...

Žindymas – net kelias dienas – susijęs su mažesniu vaikystės kraujospūdžiu

Net keletą dienų žindomų kūdikių kraujospūdis 3 metų amžiaus yra žemesnis nei vaikų, kurie niekada nemaitino krūtimi. Žindomų naujagimių kraujospūdis yra žemas, neatsižvelgiant į jų...

Dirbtinio intelekto naudojimas norint rasti senėjimo cheminius junginius

Iki Surėjaus universitetas 2021 m. Liepos 24 d Surrey universitetas sukūrė dirbtinio intelekto (AI) modelį, kuris identifikuoja sveiką senėjimą skatinančius cheminius junginius, atverdamas kelią farmacijos naujovėms,...

NASA apdovanojo „SpaceX“ sutartį su „Europa Clipper“ misijos įkūrimu

Jis yra NASA 2021 m. Liepos 24 d Šis vaizdas, patikslintas 2020 m. Gruodžio mėn., Rodo NASA erdvėlaivį „Europa Clipper“. Vidaus vandenynams padvigubėjus žemės vandenynų...

Newsletter

Subscribe to stay updated.