Pencetakan 3D Holografik Memungkinkan Peneliti Mencetak di Dalam Tubuh Anda

Proses manufaktur aditif terus mendapatkan manfaat dari inovasi. Minggu ini, sekelompok peneliti dari Concordia memperkenalkan metode penggunaan hologram untuk mencetak desain rumit dan lainnya. Secara khusus, metode pencetakan 3D holografik mereka dianggap oleh banyak orang sebagai solusi untuk banyak kekurangan teknik saat ini. Berikut semua yang perlu Anda ketahui tentang pencetakan 3D holografik dan mengapa ini adalah masa depan industri.

Sektor pencetakan 3D telah mengalami pertumbuhan eksplosif selama dekade terakhir di semua metrik, termasuk pengguna, teknologi, ilmu material, dan metode. Bentuk pencetakan 3D yang paling populer masih mengandalkan panas dan laser untuk membentuk material menjadi bentuk yang diinginkan. Meskipun strategi ini terbukti efektif, masih banyak hal yang diharapkan oleh pengguna.

Pencetakan Suara Langsung (DSP)

Pada tahun 2022, sebuah metode pencetakan 3D menggunakan gelombang suara diperkenalkan ke pasar. Strategi ini memanfaatkan gelombang suara untuk mengeraskan material cetak menjadi bentuk yang diinginkan. Gelombang suara digunakan untuk menciptakan kavitasi yang terjadi setiap kali tekanan statis turun di bawah tekanan uap dalam cairan. Keadaan ini menghasilkan milidetik tekanan tinggi dan panas. Panas ini digunakan untuk mengeraskan material cetak 3D dengan cepat.

Pencetakan Suara Langsung Holografik (HDSP)

Peneliti mengusulkan peningkatan pada metode DSP saat ini dalam sebuah artikel terbaru yang diterbitkan di jurnal Nature Communications yang disebut Holographic Direct Sound Printing (HDSP). Pendekatan baru ini memanfaatkan hologram akustik untuk meningkatkan proses. Hologram tersebut menggunakan gelombang akustik yang dipola khusus yang menghasilkan gelembung kavitasi pada lokasi tertentu.

Sumber – Concordia Pencetakan 3D Holografik

Gelembung kavitasi akustik yang diaktifkan secara kimia menyediakan polimerisasi regional secara real-time sesuai permintaan, memungkinkan peneliti mencetak menggunakan suara dengan lebih efektif dan lebih detail. Menurut studi, proses pencetakan memungkinkan insinyur memeriksa dan menyimpan gambar penampang cetakan yang diinginkan, meningkatkan kemampuan desain dan memungkinkan peneliti memperbaiki struktur internal.

Printer HDSP

Printer HDSP disusun dengan cara yang berlawanan dengan banyak pendahulunya. Alih-alih lengan pencetak yang bergerak, sebuah platform bermotor memindahkan material di dalam gambar holografik yang statis. Sistem ini menggunakan pola yang diprogram sebelumnya berdasarkan algoritma canggih untuk menavigasi lengan robotik di sekitar gambar holografik, memungkinkan reaksi sonokimia terjadi dan mengeraskan cetakan.

Uji Pencetakan 3D Holografik

Makalah penelitian membahas metode pengujian yang digunakan untuk menilai proses manufaktur aditif baru. Peneliti melakukan serangkaian eksperimen sonokemiluminesensi dan pencitraan berkecepatan tinggi untuk mengukur kemampuan dan kinerja HDSP. Secara khusus, detail penting yang dipantau meliputi catatan rinci proses polimerisasi, efek penyetelan, gerakan robotik, dan perhitungan perangkat lunak.

Hasil Pencetakan 3D Holografik

Hasil studi ini mengubah permainan. Pertama, peneliti memperhatikan adanya korelasi langsung antara kecepatan umpan dan kemampuan mereka untuk melakukan perubahan pada cetakan kompleks. Oleh karena itu, tim mengintegrasikan algoritma perangkat lunak canggih untuk mengoptimalkan parameter berdasarkan kebutuhan setiap cetakan. Langkah ini menghasilkan struktur cetak yang sangat akurat yang dapat melampaui desain sebelumnya.

Tim kemudian meneliti kemampuan HDSP untuk mencetak pada berbagai material yang berbeda. Mereka juga menguji efek hologram pada proses dengan tingkat intensitas, desain, dan penempatan yang berbeda. Terakhir, mereka memeriksa bagaimana struktur yang berbeda, seperti porositas dan material, memengaruhi proses penyetelan.

Pencetakan Jarak Jauh (RDP)

Terobosan paling penting dari penelitian ini berkisar pada pencetakan jarak jauh. Insinyur menemukan bahwa mereka dapat mencetak objek di belakang dinding dan struktur lainnya menggunakan HDSP. Metode pencetakan internal ini dapat memungkinkan masa depan di mana suku cadang mobil Anda dicetak di tempat alih-alih dipasang. Lebih mengesankan lagi, strategi yang sama dapat digunakan untuk mencetak organ atau memperbaiki kerusakan internal secara non-invasif.

Manfaat Pencetakan 3D Holografik

Para peneliti mengajukan argumen kuat mengapa HDSP mengungguli DSP di hampir setiap kategori. Pertama, HDSP jauh lebih cepat daripada metode DSP asli yang terbatas pada strategi pencetakan voxel-per-voxel. HDSP memungkinkan beberapa area mengeras secara bersamaan. Hasilnya, Anda dapat mencetak hingga 20 kali lebih cepat menggunakan metode DHSP.

Lakukan Perubahan

Manfaat lain yang diperkenalkan HDSP adalah kemampuan mengubah gambar selama proses pencetakan. Dalam metode pencetakan 3D tradisional, setiap lapisan diterapkan dan dikeraskan, sehingga tidak ada cara untuk melakukan perubahan jika komponen sudah ditambahkan. Pengguna HDSP dapat mengubah hologram, yang secara otomatis mengubah pencetakan dengan upaya minimal. Dengan demikian, ada lebih sedikit limbah karena pendekatan ini mengurangi kesalahan pencetakan.

Cetak Desain Kompleks Menggunakan Pencetakan 3D Holografik

HDSP membuka pintu untuk tingkat kompleksitas baru di pasar. Printer ini dapat menciptakan desain rumit dengan interior yang memanfaatkan gelombang suara, memungkinkan insinyur mengembangkan opsi yang lebih efektif dan ringan tanpa mengorbankan kinerja dan daya tahan.

Multi-Cetak

Keunggulan revolusioner lain yang ditawarkan HDSP adalah kemampuan menciptakan objek secara bersamaan. Sistem ini memungkinkan Anda memaksimalkan upaya dengan menggabungkan beberapa cetakan dalam satu sesi. Sistem dapat mengakomodasi cetakan berbeda di lokasi berbeda, memaksimalkan ruang pencetakan dan mengurangi waktu cetak.

Pencetakan 3D Holografik Menawarkan Fleksibilitas

Unit HDSP adalah perangkat serbaguna yang memperkenalkan tingkat fleksibilitas baru ke pasar. Pengguna dapat mengubah material pencetakan, menciptakan bentuk rumit, dan mencetak melintasi permukaan tidak tembus pandang menggunakan metode ini. Fleksibilitas tambahan ini akan menghasilkan inovasi lebih lanjut dan kolaborasi lintas industri.

Lokasi yang Sulit Dijangkau

Manfaat besar lain yang dibawa HDSP adalah kemampuannya mencetak di lokasi yang hampir tidak dapat dijangkau. Bayangkan Anda memarkir mobil dan sebuah drone perbaikan memberi tahu Anda bahwa mereka akan mencetak kipas baru karena yang lama rusak. Sekarang, alih-alih membuka kap mesin, gambar holografik digunakan untuk mencetak kipas baru di tempat, tanpa perlu pemasangan.

Aplikasi Potensial Pencetakan 3D Holografik

Ada beberapa aplikasi kasus penggunaan potensial untuk teknologi HDSP, yang dapat memberikan dorongan kemampuan yang sangat dibutuhkan di berbagai pasar dalam beberapa tahun mendatang. Berikut adalah aplikasi kasus penggunaan potensial teratas untuk HDSP.

Kesehatan

Penggunaan HDSP di bidang medis dan biomedis akan membantu menurunkan biaya, meningkatkan keselamatan pasien, dan memperluas akses ke lebih banyak wilayah di dunia. Sistem HDSP mampu mencetak struktur jaringan kompleks, kendaraan pengiriman obat, dan bahkan cangkok kulit. Semua opsi ini meningkatkan tingkat kelangsungan hidup dibandingkan pendahulunya dan dapat dicetak secara internal, menghilangkan kebutuhan operasi invasif.

Peneliti

Peneliti di Departemen Teknik Mesin, Industri, dan Dirgantara Concordia melakukan penelitian dan pengujian proses HDSP. Secara khusus, seorang profesor bernama Muthukumaran Packirisamy memimpin tim. Pendanaan proyek berasal dari hibah yang disponsori oleh FQRNT (Fonds de Recherche du Québec, Kanada), NSERC Discovery of R.B., dan Kursi Penelitian Concordia.

Perusahaan yang Membuat Gelombang di Sektor Pencetakan 3D

Pasar pencetakan 3D kini mencakup lebih banyak pilihan, material, dan perangkat daripada sebelumnya. Anda dapat mencetak apa saja hari ini, mulai dari potongan plastik kecil hingga seluruh rumah dan segala sesuatu di antaranya. Operasi pencetakan canggih ini membuka pintu bagi lebih banyak inovasi dan mendorong batas teknologi.

Nano Dimension Ltd.

Nano Dimension Ltd (NNDM ) memasuki pasar pada tahun 2022 dan dengan cepat memperoleh pijakan di sektor pencetakan 3D elektronik. Perusahaan ini paling dikenal dengan printer DragonFly-nya. Perangkat kecil ini memungkinkan peneliti mencetak papan sirkuit khusus untuk proyek skala nano.

NNDM Grafik Harga

Secara khusus, perusahaan baru-baru ini merilis printer Dragonfly 4, yang meningkatkan kinerjanya. Selain itu, perusahaan kini menawarkan solusi pencetakan logam langsung laser. Semua faktor ini menjadikan Nano Dimension Ltd tambahan yang bijaksana bagi portofolio siapa pun yang ingin memasuki pasar pencetakan skala nano.

Pencetakan 3D Holografik – Mencetak di Belakang Kulit Anda

Gagasan mencetak atau memperbaiki organ Anda di dalam tubuh menggunakan gelombang suara terdengar seperti dari thriller fiksi ilmiah futuristik. Namun, studi ini menjadikan tugas yang tampaknya mustahil ini menjadi kenyataan. Ketika digabungkan dengan kemampuan penuh HDSP dan peningkatan kinerja, mudah untuk melihat bahwa printer ini siap membuat gelombang ke depan.

Pelajari tentang Proyek Pencetakan 3D Keren Lainnya Projects