Ang Kadalasang Gamit ng 3D Printing: Growth Printing, Robotics, at Iba Pa

Additive Manufacturing ay malayo na ang narating mula nang unang ipakilala ni Dr. Hideo Kodama ang ideya ng pag-imprenta gamit ang mga patong kumpara sa injection molding noong 1981. Mula noon, patuloy na dumadaloy ang mga makabuluhang pag-unlad na nagdala sa ebolusyon ng prosesong ito ng modernong pagmamanupaktura. Ngayon, ang kadalasan ng paggamit ng 3D Printing ay lalong lalawak dahil sa ilang makabagong konsepto na lumalabas sa merkado. Narito ang mga dapat mong malaman.

Lampas sa Pag-customize: Ang Pinalawak na Kakayahan ng 3D Printing

Ang mga 3D printer ay kayang gawin ang higit pa sa simpleng paglikha ng mga pasadyang hugis. Ang mga 3D printer ngayon ay maaaring mag-imprenta ng metal, mga bagong composite, gumaganang elektronik, at kahit mga organong pantao. Ang lahat ng mga pag-unlad na ito ay patuloy na humahantong sa karagdagang inobasyon sa sektor na nagtatulak sa teknolohiya pasulong. Narito ang ilang kamakailang pag-unlad sa 3D printing na maaaring magdala sa industriya sa susunod na antas.

3D Printing sa Robotics: Isang Bagong Panahon ng mga Actuator

Kapag iniisip mo ang 3D printed robotics, marahil ay nakikita mo ang isang metal na 3D printer na gumagawa ng mga piyesa ng robot na kailangang i-assemble pa bago maging functional. Bagaman posible ang ganitong paraan, magiging kapaki-pakinabang lamang ito kung ang mga robotikong na-imprenta ay para sa maliit na saklaw ng produksyon o isang natatanging pasadyang disenyo.

Mas mainam na gamitin ang 3D printing sa robotics para lumikha ng mga actuator. Ang mga actuator ay mga sistema na gumagana kapag naggalaw ka ng mga bahagi ng robot. Karaniwan itong gawa sa ilang anyo ng electric servo na gumagana kapag may kuryente. Ang kahinaan ng pamamaraang ito ay ang mga servo ay mabigat, matigas, at nagdadagdag ng komplikasyon sa mga aparato.

Sa pagkilala sa mga limitasyong ito, isang koponan mula sa Laboratory for Functional Polymers ng Empa ang kamakailan lamang naglabas ng pag-aaral na Rapid Manufacturing of High-Permittivity Dielectric Elastomer Actuator Fibers¹. Ipinapakita ng ulat na ito ang isang bagong paraan sa paglikha ng mga artipisyal na kalamnan na gumagana bilang mga actuator para sa mga robot. Ipinaliwanag ng pag-aaral kung paano inaalis ng bagong metodo ang pangangailangan para sa batch production na layer-by-layer.

Dielectric Elastomer Actuators: Mga Pag-unlad sa Soft Robotics

Ang paggamit ng patuloy na co-extrusion-based manufacturing ay nagbibigay-daan sa 3D printer na lumikha ng mga actuator na gumagana habang pinapanatili ang mga pangunahing prinsipyo, tulad ng lambot at elastisidad, na makikita sa kanilang katumbas na tao. Partikular, ang mga yunit na ito ay kumikilos (kumokontrata) kapag may boltahe at nagrerelaks sa pinalawak na kalagayan kapag walang karga. Ang galaw na ito ay katulad ng kung paano gumagana ang iyong mga kalamnan.

Pinagmulan – Empa

Inobatibong Materyales: Ang Dual-Ink na Pamamaraan

Ang susi sa kanilang pag-unlad ay ang paglikha ng isang espesyal na uri ng printer at mga tinta. Ang tinta ay kailangang madaling maging likido sa ilalim ng ilang kondisyon, ngunit panatilihin ang hugis, elastisidad, at kakayahang magkontrata kapag natapos. Pinagsama ng mga inhinyero ang dalawang magkaibang silicone-based na materyales.

Ang isa sa mga materyales ay isang conductive electrode material. Ang kabilang patong ay binubuo ng isang non-conductive dielectric. Ang dalawa ay na-imprenta nang sabay. Kapansin-pansin, ang mga materyales ay hindi naghalo at sa halip ay na-imprenta sa isang cross-link pattern na katulad ng pagkakakapit ng mga daliri. Bukod pa rito, isang espesyal na nozzle ang binuo upang ihatid ang mga materyales.

Ang resulta ay isang ultra-responsive na actuator na mas magaan kaysa sa mga nauna nito at walang gumagalaw na bahagi. Napansin ng mga inhinyero na ang kanilang mga actuator ay maaaring gawin sa halos anumang disenyo upang magkasya sa napakalawak na hanay ng mga aplikasyon. Bukod pa rito, mas mura itong i-print at may mas mahabang buhay kumpara sa mga servo na katapat nito.

Posibleng Mga Aplikasyon: Mula sa Robotics hanggang Medisina

Maraming aplikasyon ang teknolohiyang ito na sumasaklaw sa iba’t ibang sektor. Sa kasalukuyan, tinalakay na ng mga inhinyero ang paggamit ng teknolohiya upang lumikha ng manipis, ganap na gumaganang, high-permittivity na mga hibla na maaaring magsilbing pamalit sa iyong mga kalamnan kung nasugatan.
Sa hinaharap, maaaring makita mo ang mga murang at maaasahang actuator na ito na ginagamit sa mga sasakyan, makinarya, at iba pang sektor na kasalukuyang umaasa sa luma at hindi epektibong alternatibo. Ngayon, ang koponan ay nagsusumikap na pababain ang gastos sa produksyon at tuklasin ang mga bagong aplikasyon para sa advanced na teknolohiyang 3D printing na ito.

Growth Printing: Isang Nature-Inspired na Pamamaraan ng 3D Printing

Ang mga inhinyero mula sa Beckman Institute for Advanced Science and Technology ay kamakailan lamang nagpakilala ng isang nature-inspired na pamamaraan ng 3D printing na nag-aalis ng pangangailangan para sa espesyal na kagamitan o molds. Ang papel na pananaliksik na Morphogenic Growth 3D Printing² ay nangangakong babaan ang gastos sa 3D printing at magpapabilis ng paggawa ng mga pasadyang bahagi gamit ang advanced polymers.

Ang growth printing ay isang kapanapanabik na pag-unlad na kumukuha ng inspirasyon mula sa paraan ng paglaki ng mga puno sa paglipas ng panahon. Kapag tumingin ka sa isang puno, maaaring hindi mo namamalayan na ang paglaki nito ay kombinasyon ng genetika at kapaligiran. Patuloy na gumagawa ang mga puno ng maliliit na pag-aayos sa kanilang paglaki upang i-optimize ang kanilang lokasyon.

Pinagmulan – Beckman Institute