جنرال لواء

ينشئ المهندسون طابعة رباعية الأبعاد تجمع بين أربع تقنيات طباعة ثلاثية الأبعاد


الطباعة ثلاثية الأبعاد هي تقنية يبدو أنها تمتلك إمكانات لا تُحصى مع تطبيقاتها التي تغطي العديد من الصناعات والقطاعات. لا يزال العقد الماضي في مهده إلى حد ما ، فقد شهد مجموعة سخية من الأبحاث التي تسعى إلى استغلال استخداماتها أكثر مما كنا نتخيله.

يأتي أحد الأمثلة من فريق من معهد جورجيا للتكنولوجيا ، بقيادة البروفيسور هـ. جيري كي من كلية جورج دبليو وودروف للهندسة الميكانيكية بالجامعة. كان هدفهم بسيطًا: الطباعة رباعية الأبعاد. أو بعبارة أخرى ، لإنشاء آلة تجمع مواد متعددة في طابعة ثلاثية الأبعاد واحدة (على الرغم من أن الاسم يستحضر صورًا لتقنية مدفوعة بالخيال العلمي ، إلا أن هذا سيناريو لتحسين التكنولوجيا الحالية بشكل كبير وتحسينها من خلال التكامل الذكي) .

من خلال مناقشة أهداف مشروع البحث ، يشرح Qi الوضع بوضوح:

"كل تقنية طابعة لها حدودها الخاصة. نضع أربع تقنيات للطباعة ثلاثية الأبعاد في منصة واحدة ".

تم الكشف عنها يوم الأربعاء في الاجتماع الوطني السنوي للجمعية الكيميائية الأمريكية (ACS) الذي عقد من 18 إلى 22 مارس.

تم نشر التفاصيل المتعلقة بتصميم الطابعة ثلاثية الأبعاد وتطويرها واختبارها في مقال بعنوان "الطباعة ثلاثية الأبعاد لمطاط مطاطي عالي المرونة وذاكرة الشكل والشفاء الذاتي باتجاه الطباعة الجديدة رباعية الأبعاد" ، في مواد وواجهات تطبيقية ACS مجلة يوم 28 فبراير 2018.

هدفهم هو توسيع التكنولوجيا في مجال "المشغلات اللينة والأجهزة الطبية الذكية القابلة للنشر والإلكترونيات المرنة".

تمكن الفريق من تحقيق النتائج من خلال تطوير حبر خاص يحتوي على بوليمر خطي شبه بلوري وثنائي أكريلات يوريتان. وهذا يسمح لها بالطباعة على شبكة البوليمر عالية المرونة والمسامية شبه المتداخلة (شبه IPN).

يتمتع المطاط الصناعي الغني بالبوليمر ، والذي يمكن شده بنسبة تصل إلى 600٪ من حجمه الأصلي ، بمرونة وتنوع أكبر. في النهاية ، يمكن أن تحقق المواد أيضًا نتائج كل من الشفاء الذاتي (SH) وذاكرة الشكل (SM) ، وهي خطوة ضرورية في اتجاه التطوير الكامل للطباعة رباعية الأبعاد.

في النهاية ، تمكنوا من إنتاج شريط وعجلة موصلة مرنة.

تم تطوير الطابعة بدعم من سلاح الجو الأمريكي (والذي يعد في حد ذاته مؤشرًا على نطاق المشروع والوصول إليه) ، ولا تزال الطابعة في مرحلة النموذج الأولي. نما البحث في بوليمرات SH و SM بشكل مطرد في السنوات الخمس الماضية ، ومع هذا الاختراع ، يشعر المجتمع العلمي ، بحق ، أنه اقترب خطوة واحدة من جعل الطباعة رباعية الأبعاد حقيقة واقعة.

كشف Qi أيضًا عن أن تكلفة بناء الطابعة وصلت إلى حوالي 350 ألف دولار أمريكي.

ليس من المستغرب أن الطابعة تم استقبالها بشكل جيد في الاجتماع وخلقت قدرًا كبيرًا من الضجيج. قال جيف سبينكس ، أستاذ هندسة المواد بجامعة ولونغونغ ومقرها أستراليا ، عن الآلة ، "لقد أجرينا للتو محادثة حيث كنا نحلم بهذا النوع من الآلات" ، مضيفًا بحماس ، "أتخيل في المستقبل القريب أنه قد يكون لدينا 16 جهازًا مختلفًا أنواع رؤوس الطباعة ، أو حتى أكثر من ذلك. "

مع توسع البحث والتطوير في إمكانات تكنولوجيا الجمع بين المواد ، فإن حدود إمكانيات الطباعة ثلاثية الأبعاد تتسع بشكل أكبر.


شاهد الفيديو: كيف اجهز المجسم للطباعة (شهر نوفمبر 2021).