Novinky

Náhrada kože bude môcť byť vyrobená 3D tlačou pomocou atramentu so živými baktériami


Baktérie sú schopné postarať sa o čokoľvek od rozkladu toxínov až po syntetizáciu vitamínov. Keď sa pohybujú, vytvárajú prameň z materiálu nazývaného celulóza, ktorý je užitočný napríklad pri náplastiach na rany a iných lekárskych aplikáciách. Až doteraz sa bakteriálna celulóza mohla pestovať len na rovnom povrchu – a niektoré časti nášho tela sú dokonale ploché.

V článku publikovanom v magazíne Science Advances informujú výskumníci o vytvorení špeciálneho atramentu, ktorý obsahuje takéto živé baktérie. Keďže ide o atrament, môže sa použiť nielen na plochú tlač na listy papiera, ale aj na 3D tlač na rôzne útvary, napr. na tričká, tvár a pod.

Bakteriálna celulóza neobsahuje zvyškové fragmenty, zadržiava veľa vody a má utišujúci účinok pri aplikácii na rany. Pretože je to prírodný materiál, je nepravdepodobné, že ho naše telo odmietne.

Možno ju teda využiť na rôzne účely, napr. na vytvorenie transplantátov kože, biosenzorov, tkanivového povlaku na ochranu orgánov pred ich transplantáciou atď.

Vedci používali pri svojej práci baktérie Pseudomonas putida a Acetobacter xylinum. Prvá z nich môže rozložiť toxický chemický fenol, ktorý sa vyrába vo veľkej miere v chemickom priemysle, zatiaľ čo druhá vylučuje vysoko čistú nanocelulózu. Táto bakteriálna celulóza zmierňuje bolesť, zachováva vlhkosť a je stabilná, čo otvára potenciálne aplikácie pri liečbe popálenín.

Spôsob výroby celulózy je však zložitý. Pramene celulózy produkované baktériami im pomáhajú pri pohybe vpred. Na vytvorenie tohto materiálu teda musia byť baktérie pohyblivé, no tento pohyb sťažuje 3D tlač, vysvetľuje spoluautor štúdie Manuel Schaffner, vedecký pracovník v oblasti materiálov na Spolkovej vysokej technickej škole (ETH) v Zürichu.

Konzistencia atramentu ovplyvňuje aj mobilitu baktérií. Čím hustejší je atrament, tým ťažšie sa pohybujú. Ak chcete tlačiť v 3D, potrebujete atrament, ktorý prúdi určitým spôsobom, aby sa dostal cez tlačiarenskú dýzu. Pritom vytváranie atramentu s nesprávnou hustotou môže baktérie znehybniť.

Tím potreboval vytvoriť materiál, ktorý zachová živé a mobilné baktérie a pritom má správne vlastnosti na tlač (hustotu a viskozitu). Ich špeciálny „živý atrament“ s viskozitou na úrovni zubnej pasty a s hustotou podobnou krému Nivea, nazvaný Flink (functional living ink), sa skladá z biokompatibilného hydrogélu, kyseliny hyalurónovej, obsahuje cukry, ktoré poslúžia baktériám ako živiny a pomôžu im udržať sa nažive a pokračovať v produkcii celulózy.

Ďalšia jeho zložka sú malé sklené perličky, ktoré sa rozpadajú a umožnia atramentu prúdiť cez dýzu pred jeho opätovným stuhnutím. Väčšina celulózy je tak vyrobená skutočne na povrchu tlačeného predmetu.

"Tím je schopný vytvoriť iné tvary, než sú obvyklé ploché listy," hovorí spoluautor Patrick Rühs, takisto z ETH Zürich. Môže ísť o povlak na pokožku, tričko alebo dokonca celulózový povlak na silikónovú formu tváre.

Atrament má rôzne možnosti použitia – môže pomôcť pri liečbe komplikovaných zranení a infekcií, nahradiť tkanivo pri transplantácii. Materiál možno jednoducho prispôsobiť na mierku, komponenty atramentu sú lacné a kultivácia rôznych druhov baktérií je pomerne jednoduchá. Tím teraz pracuje na možných zlepšeniach, Rühs spomína vytváranie atramentov s rôznymi vlastnosťami. Mohli by napríklad detegovať toxíny vo vode, ale aj fungovať ako živý filter pri odstraňovaní znečistenia v prostredí.

 

 

Nová 3D tlačiareň tlačí priamo z kovov a je výrazne lacnejšia než súčasné technológie


Image

Firma Desktop Metal predstavila Desktop Metal (DM) Studio System, čo je názov pre "kancelársky" systém 3D tlačiarne tlačiaci z kovov; určená má byť primárne na rýchlu tvorbu prototypov.

Druhý stroj je DM Production, priemyselná tlačiareň, ktorá je podľa tvrdenia firmy až 100×x rýchlejšae než súčasné laserové spekacie (sintrovacie) stroje.

DM Studio System zahŕňa tak tlačiareň, ako aj spekaciu pec zlepšenú o mikrovlnnú technológiu, schopnú produkovať kovové 3D komponenty napríklad na poschodí technika vo firme alebo priamo v kamennej predajni. Desktop Metal tiež tvrdí, že jej stroj je desaťkrát lacnejší ako existujúce, v súčasnosti používané technológie.

Studio System si zákazníci môžu rezervovať od mája, dodávky sa začnú v septembri tohto roku. Tlačiareň sa predáva za necelých 50-tisíc dolárov a kompletný systém - tlačiareň, debinder a pec - vyjde na 120-tisíc. DM Production začne s rezerváciami takisto od mája, prvé dodávky sa však uskutočnia až od budúceho roka. Zatiaľ nie je zverejnená cena.

Terry Wohlers, analytik firmy Wohlers Associates, potvrdzuje, že Studio System je výrazne lacnejší než súčasné technológie, ale tvrdenie, že je lacnejší 10×, vraj nie je úplne jasné. No schopnosť stroja tlačiť až z 30 rôznych zliatin je vraj  "pôsobivá".

Tak verzia Studio, ako aj Production potrebujú následnú spekaciu pec, ktorá zaistí samotné zlievania a spojenie zliatin. 3D tlačiarne pre práškovú metalurgiu bežne používajú laser alebo elektrónový lúč na spájanie jednotlivých vrstiev kovového prášku a vybudovanie výsledného produktu.

Od svojho vzniku v októbri 2015 sa Desktop Metalu podarilo (podľa vlastných slov) získať 97 miliónov dolárov v rizikovom kapitáli a startup nalákal aj vplyvných investorov, medzi nimi napríklad GV (Google Ventures), BMW Group, GE, Lux Capital, Saudi Aramco alebo lídra trhu 3D tlačiarní, firmu Stratasys.

 

Darček v 3D? Zvládne to aj laik


Najkrajší dar je taký, ktorý človek pre svojho blízkeho vyrobí vlastnými rukami. Pre mnohých môže toto tvrdenie znieť ako patetické klišé.

Pre iných je prejavom ozajstnej snahy urobiť tomu druhému radosť. Veď to tvrdila už postava Krausa, ktorú Jiří Kodet stvárnil v kultovom filme Pelíšky. Ochota je jedna vec. No mať vhodné nástroje a hlavne zručnosť je už niečo iné. Aj Vianoce sú obdobie, keď si to uvedomia tí menej manuálne zruční. Na pomoc im prichádza 3D tlač.

Hovorí sa o nej už roky a bežný človek vlastne nevie, čo s ňou a ako ju prakticky využiť. Je pravda, že to doteraz nebolo také jednoduché. S novými službami 3D tlače na objednávku a používateľsky prívetivými aplikáciami však dnes dokáže „vlastnoručne“ vyrobiť vianočný darček ktokoľvek.

Fenomén 3D

Fenomén 3D tlače sa snažil do obývačiek bežných ľudí dostať už od osemdesiatych rokov minulého storočia. Futuristický spôsob výroby a spracovania objektov si najprv našiel silnú základňu v priemyselnej výrobe a osvojil si ho vo veľkom napríklad automobilový priemysel. V poslednom období však obľuba tejto technológie viac stúpla u nadšencov. Podľa analýzy spoločnosti 3D Printing Industry vlani predaj priemyselných 3D tlačiarní klesol medziročne o 15 percent. Naopak, predaj domácich alebo desktopových 3D tlačiarní o 15 percent stúpol.

Aj navzdory tomu sa stále nedá ani zďaleka povedať, že ide o masovú záležitosť. Podľa viacerých analytikov sa ňou ani nikdy nestanú, hoci 3D tlač ako takú čaká veľký boom. Ako hovorí pravidlo zdieľanej ekonomiky: nepotrebujete vŕtačku, ale dieru v stene.

Preto je možné očakávať, že 3D tlačiareň sa bežnou súčasťou každej modernej domácnosti ešte dlho nestane. Ak vôbec. Z rovnakého dôvodu, z akého nemusí byť v každom byte konvektomat alebo vysokotlakový čistič. Na fajnový steak je praktickejšie zájsť do reštaurácie. Detailne vyčistené auto je tiež žiadaná vec, ale drvivá väčšina z nás si zvolí radšej návštevu autoumyvárne. Alebo ešte presnejší príklad: na staré dobré analógové prezeranie fotografií vo veľkom rozmere aj vysokej kvalite si málokto bude kupovať profesionálnu veľkoformátovú tlačiareň. Namiesto toho mu stačí pár klikov a domov mu príde hotová fotokniha.

 

Zdroj: Vectary

Hnutie tvorcov

3D tlačiarne do tejto schémy zapadajú tiež, možno ešte intenzívnejšie. Na rozdiel od spomínaných príkladov ide totiž o veľmi univerzálny nástroj. Z podstaty tejto technológie totiž vyplýva, že umožňuje vytvoriť takmer čokoľvek. Od odlomeného nadstavca mixéra cez dizajnovú vázu až po celú karosériu auta. Zároveň je to jeden z hlavných nástrojov fenoménu „maker movement“. Existuje viacero definícií tohto hnutia. Zjednodušene by sa dalo charakterizovať ako nová túžba tvoriť hmatateľné výtvory. A to v modernom šate. Už nejde len o strúhanie dreva alebo vyšívanie, ale o využívanie nových technológií. Stále je to však tvorba vecí „na kolene“ a laikmi, ktorí sú sami sebe učiteľmi. Obľúbeným nástrojom členov tohto hnutia je napríklad miniatúrny počítač Raspberry Pi za pár dolárov.

Ako teda môže služby 3D tlače využiť bežný smrteľník, ktorý by rád niečo hmatateľné vytvoril, ale nemá ani tlačiareň, nevie programovať a už vôbec nevlastní drahý softvér na 3D modelovanie? Presne takúto otázku si už položilo viacero firiem a prišli s riešeniami.

 

3D porcelán od Bernata CunihoZdroj: Wikimedia

Vytlačiť čokoľvek

V prvom rade už nie je žiadny problém nechať si vytlačiť takmer čokoľvek pár kliknutiami. Lídrom v tejto oblasti je holandská spoločnosť Shapeways, ktorá bola založená pred desiatimi rokmi. Už v roku 2012 prekročili magickú hranicu milióntej vytlačenej objednávky. Vďaka desiatkam špecializovaných tlačiarní dokážu tlačiť z viac ako 60 druhov materiálov. Používateľ nahrá súbor so svojím 3D objektom, vyberie veľkosť, materiál a je to vybavené. Systém ešte skontroluje, či je fyzicky možné predmet vytlačiť, a hotový výtvor príde objednávateľovi priamo domov. Shapeways má zároveň aj e-shop s desiatkami tisíc výtvorov od používateľov. Dajú sa tam nájsť zaujímavé šperky či hračky.

Na Slovensku sa podobnou službou na profesionálnej báze zaoberá firma Tvaroch. Naopak, čisto pre laikov je bratislavské Lab.cafe. Ako naznačuje názov, ide o spojenie kaviarne a dielne, kde majú záujemcovia možnosť za pomerne nízky poplatok zúčastňovať sa na workshopoch a hlavne využívať zariadenia a stroje, vrátane 3D tlačiarní, ale aj ploterov, laserových rezákov či termolisov. Niečo podobné, ako majú k dispozícii zamestnanci centrály Microsoft v americkom Redmonde. Tamojší projekt si nazvali The Garage.

 

AKO VYBRAŤ 3D TLAČIAREŇ?


Ako vybrať 3D tlačiareň?

AKO SI TEDA VYBRAŤ TÚ SPRÁVNU 3D TLAČIAREŇ?

Modelov 3D tlačiarní je v poslednej dobe na trhu neúrekom. Možno si vybrať od stavebníc, ktoré si poskladáte sami doma, až po komplexné hotové riešenia. Podľa čoho sa však rozhodovať a ktoré parametre tlačiarní treba sledovať? Poradíme Vám...

HOTOVÁ 3D TLAČIAREŇ ALEBO STAVEBNICA?

3D tlačiarne sa špecificky predávajú dvomi spôsobmi: Buď ako hotové riešenia, ktoré stačí len vybaliť, zapojiť a začať používať, ale aj ako kopa súčiastok s návodom, ktoré si treba doma najskôr poskladať a zmontovať. Záleží len na zručnosti kupujúceho, ktorú verziu preferuje. Výhodou do-it-yourself modelov je nižšia cena a fakt, že väčšina týchto tlačiarní je navrhnutá tak, aby bola z istej časti automaticky replikovateľná, t.j. schopná vytlačiť niektoré vlastné súčiastky. Majiteľ tak teoreticky iba dokúpením niekoľkých nevyhnutných súčiastok môže postaviť ďalšiu 3D tlačiareň. Do-it-yourself modely sú do značnej miery modifikovateľné a majiteľ môže meniť niektoré súčiastky časom za výkonnejšie resp. kvalitnejšie.

original-prusa-i3-mk2-kit

 
felix-pro-2

POČET MATERIÁLOV S KTORÝMI JE TLAČIAREŇ SCHOPNÁ TLAČIŤ

Na trhu dnes možno dostať tlačiarne, ktoré tlačia len jedným materiálom, ale aj modely s viac materiálmi. Platí zásada, čím viac rôznych materiálov, tým väčšie možnosti využitia tlačiarne. Najčastejšie sa využívajú plastové materiály ABS a PLA. PLA je biodegratovateľný a lacnejší materiál ako ABS, avšak sa topí pri vyšších teplotách, čo môže byť pri niektorých typoch výrobkov výhoda. Väčšina tlačiarní je schopná pracovať s náplňou aj z ABS aj PLA plastu. Iné tlačiarne môžu ako materiál využívať aj kov a pod.

POČET TLAČOVÝCH HLÁV

Čím viac tlačových hláv má tlačiareň k dispozícii tým lepšie. Viac tlačových hláv umožňuje tlačiť rýchlejšie, s použitím rôznych materiálov, resp. rôznych farieb. Na trhu sa štandardne pohybujú tlačiarne s jednou hlavou, ale možno si zaobstarať aj tlačiareň s tromi tlačovými hlavicami.

MAXIMÁLNE ROZMERY TLAČENÉHO OBJEKTU (MM)

Určujú maximálnu výšku, dĺžku a šírku objektu, ktorý môže byť na tlačiarni vytlačený. Ide o veľmi dôležité kritérium, ktoré treba dobre zvážiť pred kúpou tlačiarne najmä na základe faktu aké veľké objekty potrebujeme tlačiť. Ide o kritérium, ktoré na už zakúpenej tlačiarni bude v budúcnosti ťažké zmeniť.

multi

MINIMÁLNA VÝŠKA VRSTVY

Určuje minimálnu výšku objektu (najtenší objekt), ktorý môže byť na tlačiarni vytlačený.

MAXIMÁLNA VÝŠKA VRSTVY

Určuje maximálnu výšku jednej tlačenej vrstvy materiálu v rámci objektu.

MAXIMÁLNA OBJEMOVÁ VEĽKOSŤ OBJEKTU (V CM³)

Určuje maximálny objem materiálu, ktorý môže obsahovať jeden objekt.

MAXIMÁLNA ODCHÝLKA

Zvyčajne sa počíta v milimetroch a ide o maximálny rozsah nezrovnalostí vytlačených objektov v porovnaní s modelom.

RÝCHLOSŤ TLAČE (MM/S)

Rýchlosť tlače je jedným z kľúčových parametrov 3D tlačiarní. Určuje aký prírastok objektu možno zaznamenať za jednu sekundu.

HRÚBKA NÁPLNE

Určuje maximálnu prípustnú hrúbku náplne (materiálu z ktorého sa bude tlačiť), ktorý môže tlačiareň spracovať. Udáva sa v milimetroch. 3D tlačiarne najčastejšie pracujú s náplňou hrúbky 1,75 mm. Nájdu sa však aj tlačiarne s inými akceptovanými rozmermi. 3D tlačiarne často využívajú ešte aj hrúbku 3 mm.

SCHOPNOSŤ TLAČIŤ VO VIACERÝCH FARBÁCH

Niektoré tlačiarne Vám umožnia tlačiť iba v jednej farbe materiálu, iné aj vo viacerých. V závislosti od účelu využívania tlačiarne treba brať do úvahy aj tento faktor.

 printer-with-pixel

VYHRIEVANÁ ZÁKLADŇA

Vyhrievaná základňa tlačiarne uľahčuje ukončenie tlače objektu a jeho vybratie bez prilepenia na základňu tlačiarne.

Ide o veľmi praktický “nice to have” parameter 3D tlačiarní.

NÁKLADY NA NÁPLŇ

Cena náhradných náplní (3Dfilamentov), ktoré bude potrebné pre tlač do tlačiarne dokupovať a teda bude mať najvyšší vplyv na cenu finálnych výrobkov. Cena za kilogram farebnej náplne hrúbky 1,75 mm sa dnes pohybuje na hranici 20€.

MOŽNOSŤ RECYKLÁCIE TLAČOVÝCH NÁPLNÍ

Niektorí výrobcovia ponúkajú program recyklácie použitých tlačových kartridžov, čo výrazne znižuje náklady na zaobstaranie nových náplní. Podobne ako pri 2D tlačiarňach platí aj pri 3D tlači pravidlo, že cena spotrebného materiálu počas životnosti tlačiarne niekoľkokrát výrazne prevýši náklady na zaobstaranie samotnej tlačiarne.

MATERIÁL RÁMU TLAČIARNE

Rám 3D tlačiarne je zvyčajne vyrábaný buď z plastu alebo kovu. Na trhu možno nájsť tlačiarne s plastovým, oceľovým, hliníkovým, PVC, akrylovým i dreveným rámom. Nie je jednoduché povedať, ktorý materiál je najvýhodnejší,    avšak druh materiálu má vplyv na finálnu cenu tlačiarne.

ROZMERY TLAČIARNE A JEJ HMOTNOSŤ

Okrem maximálnych rozmerov tlačených objektov sú pre domácnosti častokrát kľúčové aj rozmery samotnej tlačiarne, preto treba brať na ne ohľad. Nezanedbateľná je aj samotná hmotnosť 3D tlačiarní pre domáce použitie. Hmotnosti menších 3D tlačianí sa pohybujú od 4 do 40 kg.

felix-pro-2_buildingKONEKTORY A PRIPOJENIE DO SIETE

Takmer všetky rozšírenejšie tlačiarne sa pripájajú do štandardnej elektrickej siete so striedavým prúdom (AC 110/220V). Rovnako sa k PC pripájajú prostredníctvom USB portu resp. kábla. Niektoré 3D tlačiarne umožňujú pripojenie cez wi-fi. Niektoré umožňujú načítavanie súborov cez USB disk, resp. SD kartu. Ide však o rozhrania, ktoré pravdepodobne v súčasnosti ešte naplno nevyužijete.

PODPOROVANÝ OPERAČNÝ SYSTÉM A TLAČOVÝ SOFTVÉR

Väčšina komerčných 3D tlačiarní určených na použitie v domácnostiach podporuje takmer všetky operačné systémy Windows a Mac. Tlačiarne sú štandardne dodávané so softvérom, ktorý zabezpečuje ich obsluhu. Niektoré dodávajú aj skúšobné prípadne plné verzie softvéru určeného na 3D modelovanie, 3D skenovanie, resp. spracovanie 3D modelov pre tlač.

Pokiaľ máte otázky ohľadne 3D tlače , neváhajte nás kontaktovať.

carefull

Tak čo ? Ste rozhodnutí ?

CHCEM 3D TLAČIAREŇ

 

3D tlačiareň z MIT dokáže vytlačiť objekty, ktoré si zapamätajú tvar


 

Vytlačené trojrozmerné štruktúry dokážu vplyvom

Vytlačené trojrozmerné štruktúry dokážu vplyvom teploty nadobudnúť pôvodný tvar (zdroj: Qi (Kevin) Ge)Zdroj: Qi (Kevin) Ge

Tibor FurdaTibor Furda

Takzvaná „4D“ tlač sa môže využiť na inteligentné dávkovanie liekov.

Výskumníci z Massachusettského technologického inštitútu (MIT) v spolupráci s kolegami zo Singapurskej univerzity technológií a dizajniu (SUTD) vyvinuli nový spôsob tlače trojrozmerných štruktúr, pamätajúcich si svoj pôvodný tvar.

Vytlačené predmety možno deformovať, no po zahriatí nad určitú teplotu sa im pôvodný tvar vráti. Informáciu zverejnili na webe MIT. Štúdiu publikoval vedecký žurnál Scientific Reports.

 

Nový postup 3D tlače pridáva do celého procesu štvrtý rozmer, pretože vytlačené objekty sa môžu časom meniť. Takáto technológia sa zvykne nazývať aj 4D tlač alebo 3D tlač funkčných materiálov.

Po nahriatí sú ako nové

Unikátne vlastnosti výtlačkov dosiahli vedci pomocou polymérov s tvarovou pamäťou a jedného z novších spôsobov 3D tlače, takzvanou mikrostereolitografiou s vysokým rozlíšením. V porovnaní s bežnými spôsobmi 3D tlače je tento spôsob rýchlejší a dosahuje sa ním lepšia konštrukčná celistvosť.

Pri mikrostereolitografii sa počítačový model objektu najprv softvérovo rozdelí na stovky vrstiev, ktoré predstavujú obrázkové súbory. Tieto sa pomocou projektora postupne premietajú na tekutú živicu a leptajú do nej štruktúry, ktoré následne stuhnú. Postupným formovaním vrstiev vznikne výsledný objekt s detailmi tak jemnými ako je priemer ľudského vlasu.

 

Vytlačené trojrozmerné štruktúry dokážu vplyvom

Vytlačené trojrozmerné štruktúry dokážu vplyvom teploty nadobudnúť pôvodný tvar (zdroj: Qi (Kevin) Ge)Zdroj: Qi (Kevin) Ge

 

Hotové výtlačky sa pri izbovej teplote dajú deformovať rôznym spôsobom, pričom nadobudnú novú stabilnú formu. Znesú pritom aj natiahnutie do trojnásobnej dĺžky bez poškodenia materiálu. Svoj pôvodný tvar opätovne získajú po zohriatí na teplotu v rozmedzí 40 až 180 stupňov Celzia. Čím je objekt menší, tým skôr sa po zahriatí dostane do pôvodnej formy.

 

Inteligentné kapsule na uvoľňovanie liekov

Na prezentáciu schopností novej technológie vytlačili vedci malé chápadlá, ktoré sa dajú pri izbovej teplote roztiahnuť. Ak sa chápadlá zohrejú nad 40 stupňov, vrátia sa do pôvodného zovretého tvaru a uchopia predmet, ktorý sa nachádza pod nimi. Nový spôsob tlače pomocou špeciálnych polymérov tak môže výrazne zlepšiť manipulačné schopnosti mäkkých robotov.

video: Tlač objektov, ktoré si zapamätajú svoj tvar (zdroj: Rajamanickam Antonimuthu)

Technológia sa dá využiť aj na vytvorenie mechanizmu, ktorý by vplyvom teploty automaticky menil uhol natočenia solárnych panelov.

V budúcnosti plánujú výskumníci nájsť kombináciu polymérov, reagujúcich na nižšie teploty. Potom budú môcť vyrobiť inteligentné kapsule na uvoľňovanie liekov, ktoré sa aktivujú pri zvýšenej teplote organizmu.

 

Magnety z 3D tlačiarne sú lepšie ako konvenčné


 

Vytlačený neodýmový magnet (zdroj: Oak Ridge National Laboratory)

Vytlačený neodýmový magnet (zdroj: Oak Ridge National Laboratory)Zdroj: Oak Ridge National Laboratory

Tibor FurdaTibor Furda

Aditívna výroba permanentných magnetov šetrí vzácne suroviny. 

Výskumníci z Oak Ridge National Laboratory (ORNL) preukázali, že permanentné magnety vyrobené aditívnym spôsobom výroby môžu svojimi vlastnosťami prekonať magnety vyrobené tradičnými metódami. Vďaka 3D tlači sa ušetrí aj značné množstvo vzácnych materiálov. Informáciu zverejnili na univerzitnom webe. Štúdiu publikoval vedecký časopis Scientific Reports.

 

autor: Kai Melde

Čítajte ajVedci vytvorili akustický hologram. Využíva len jeden reproduktor a 3D tlač

 

Izotropný materiál sa vyznačuje rovnakými mechanicko-fyzikálnymi vlastnosťami v každom smere.

Novou metódou sa vedci snažili vyrobiť NdFeB (neodým-železo-bór) magnety, ktoré sú najsilnejšími permanentnými magnetmi na svete. Využívajú sa od počítačových diskov a slúchadiel až po ekologické technológie v elektrických vozidlách a veterných turbínach.

Na výrobu tlačených izotropných magnetov použili veľkorozmernú 3D tlačiareň BAAM (Big Area Additive Manufacturing) a kompozitné pelety pozostávajúce z NdFeB prášku a polyamidu Nylon-12. Roztavené a zmiešané pelety vytvorili tlačový materiál, ktorého vrstvením vznikne magnet podľa navrhnutého počítačového 3D modelu.

 

Vytlačený neodýmový magnet (zdroj: Oak Ridge National Laboratory)

Vytlačený neodýmový magnet (zdroj: Oak Ridge National Laboratory)Zdroj: Oak Ridge National Laboratory

 

Magnety s lepšími vlastnosťami

Magnetické, mechanické a štrukturálne vlastnosti takýchto vytlačených magnetov sú rovnaké alebo ešte lepšie v porovnaní s magnetmi rovnakého zloženia, ktoré sú vyrobené tradičným vstrekovaním.

Video: Aditívna výroba permanentných magnetov (zdroj: Oak Ridge National Laboratory)

Pri výrobe magnetov práškovou metalurgiou sa zase môže vyskytnúť 30 až 50-percentný odpad. Aditívna technológia tento problém eliminuje skoro úplne, pretože prípadný odpad sa zachytáva a použije sa znova.

Výhoda 3D tlače však nespočíva iba v šetrení vzácnych materiálov. Pomocou nej sa takmer okamžite dajú vytlačiť rôzne zložité tvary, pričom je rýchlejšia ako tradičné vstrekovacie metódy. Tieto aspekty zrejme povedú k oveľa ekonomickejším sériovým výrobným postupom.