Nadchodzi druk 5D
Technologia druku 3D jest wciąż nowym zjawiskiem, ale już prowadzone są badania nad drukiem 4D, a ostatnio Mitsubishi Electric Research Labs rozpoczęły eksperymenty nad rozwiązaniem jeszcze bardziej zaawansowanym - drukiem 5D.
Druk 5D to tradycyjnego druk przestrzenny, do którego dodano kolejne dwa wymiary. Obiekty wykonywane są w trzech osiach XYZ odpowiadających za długość, wysokość i głębokość modelu. Dodane do nich kolejne dwie osie dają możliwość tworzenia zupełnie innych struktur wewnętrznych, które zaburzają uporządkowany układ przylegających do siebie warstw.
W procesie druku 5D rusza się nie tylko głowica, ale również stół roboczy, dlatego ścieżka nabiera wypukłego kształtu w przeciwieństwie do prostej, horyzontalnej warstwy.
Jak podaje portal Centrum Druku 3D, dr William Yerazunis z Mitsubishi Electric Research Labs zdecydował się na przeprowadzenie testów, które miały pomóc w wytworzeniu części o zdecydowanie większej wytrzymałości niż w przypadku komponentów wydrukowanych w 3D. W swoim eksperymencie zestawił części wydrukowane zarówno w trzecim, jak i w piątym wymiarze.
W przypadku tradycyjnego druku 3D warstwy są nakładane poziomo, a model jest słabszy w miejscu, w którym się one łączą. Działająca na nie siła może doprowadzić do rozpadu konstrukcji. Druk w pięciu osiach ma pozwalać na wytwarzanie obiektów, które są od trzech do pięciu razy bardziej wytrzymałe.
Naukowcy przetestowali dwa takie same modele - wytworzone z tego samego plastiku oraz przy użyciu tych samych drukarek 3D. Jak się okazało, podczas druku w pięciu osiach zużyto tylko 25 proc. materiału, który był potrzebny do realizacji modelu metodą konwencjonalną. Następnie poddano je próbie ciśnieniowej, by określić wartość, w której przedmiot się rozpadnie.
Model wydrukowany w 3D pękł już przy 0,1 MPa, natomiast pięciowymiarowy wymagał ciśnienia na poziomie 3,7 MPa. To pokazuje, że części wydrukowane metodą alternatywną wykazują dużo większą wytrzymałość, dzięki czemu mogą znaleźć szereg zastosowań w przemyśle. Charakteryzuje się ona także dużą oszczędnością materiału, ale wymaga jednak większego nakładu pracy przed przystąpieniem do druku. Ponadto testy przeprowadzono jedyne na plastiku i nie wiadomo, jak modele zachowałyby się w przypadku innych materiałów eksploatacyjnych.
- Druk 5D wymaga szeregu analiz oraz wiedzy do czego będzie służyła dana część. Jednakże zmienia on całkowicie nasz pogląd na temat druku 3D, gdy wiemy, że jego pięciowymiarowy odpowiednik może być nawet pięć razy bardziej wytrzymały - uważa dr Yerazunis.
Udany eksperyment Mitsubishi Electric Research Labs pokazuje, jak bardzo mogą zmienić się technologie przyrostowe w nadchodzących latach. Wydrukowane w 5D części byłyby bardziej wytrzymałe i tańsze, ale zanim technologia ta będzie używana powszechnie musi przejść jeszcze szereg testów na innych materiałach - dodają specjaliści z CD3D.
szu/ jbr/
