Una nuova rotazione della stampa 3D può produrre un oggetto in pochi secondi

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  • La tua stampante 3D non è una vera stampante 3D fino a quando non stampi 3D Benchy, un popolare test di tortura che assume la forma di questa simpatica barca giocattolo.

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  • Ecco come funziona. Il raggio laser blu colpisce un chip DLP e produce l’immagine di indurimento della resina per ogni angolo di rotazione, mentre il contenitore di resina gialla ruota in sincronia con l’immagine proiettata. Tutti i raggi rossi sono solo un sistema di telecamere, che viene utilizzato per monitorare la stampa.

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  • Ed ecco la cosa reale in azione. È viola e carino.

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Le stampanti 3D sono ottime per la prototipazione rapida e la costruzione di parti specializzate a basso volume, ma sicuramente possono richiedere del tempo. Le stampanti 3D di oggi potrebbero essere chiamate “stampanti 3D”, ma in realtà le testine di stampa funzionano in 2D. Un modello 3D viene suddiviso in centinaia di strati orizzontali 2D e costruito lentamente, uno strato alla volta. Questo processo strato per strato può richiedere ore o addirittura giorni, ma se potessimo stampare l’intero modello in una sola volta? Una nuova tecnica dimostrata dai ricercatori dell’Ecole polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL) in Svizzera, e ulteriormente dettagliata in questo articolo di Nature, fa proprio questo e può stampare un intero modello in pochi secondi.

La nuova tecnica costruisce un modello indurendo una resina fotosensibile con un laser, non diversamente dalle stampanti stereolitografiche (SLA) esistenti. La grande differenza qui è l’applicazione delle tecniche tomografiche, le stesse utilizzate nei raggi X e negli ultrasuoni, che consentono la stampa rotazionale. La luce laser è modulata con un chip DLP (proprio come nei vecchi televisori ad alta definizione a retroproiezione) e viene fatta esplodere in un contenitore pieno di resina. Il laser copre l’intero volume di costruzione e il contenitore di resina ruota effettivamente mentre viene esposto alla luce. Il laser proietta il modello in diverse prospettive di rotazione, che viene sincronizzato con la resina rotante, e un intero modello 3D può essere prodotto in pochi secondi.

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L’EPFL scrive: “Il sistema è attualmente in grado di realizzare strutture di due centimetri con una precisione di 80 micrometri, circa lo stesso diametro di una ciocca di capelli. Ma mentre il team sviluppa nuovi dispositivi, dovrebbe essere in grado di costruire molto oggetti più grandi, potenzialmente fino a 15 centimetri.” In questa prima dimostrazione pubblica, il volume di costruzione è di 16 mm × 16 mm × 20 mm, rendendola una delle stampanti 3D più piccole al mondo. Anche una risoluzione di 80 um non è niente di entusiasmante e può essere superata da stampanti SLA consumer da ~ $ 500. È molto veloce, però, e la tecnica è solo all’inizio.

Oggi, la forma più comune di stampanti a resina fotosensibile utilizza la stereolitografia (SLA). Queste stampanti hanno una vasca di resina con una finestra nella parte inferiore e dall’altra parte della finestra c’è un proiettore DLP. Le stampanti SLA stampano ancora uno strato alla volta: una piattaforma di costruzione si abbassa nella resina dall’alto e quasi tocca la finestra, lasciando appena lo spazio sufficiente per un singolo strato di resina tra la finestra e la piastra di costruzione. Il DLP fa esplodere il singolo strato di resina con il modello di luce specifico per quel primo strato, quindi la piattaforma di costruzione sale di uno strato, altra resina viene versata e un altro strato viene proiettato dal DLP. Quindi una stampante stereolitografica indurisce la resina uno strato alla volta con un display 2D, mentre questo metodo di stampa 3D rotazionale indurisce la resina tutta in una volta con qualcosa di più simile a un ologramma laser 3D.

Un altro vantaggio di questa tecnica di stampa è che stampando un oggetto sospeso nella soluzione di stampa, non sono necessarie ulteriori strutture di supporto. L’EPFL afferma che questo rende la tecnica una buona idea per la stampa di oggetti delicati o morbidi, inclusa la biostampa 3D.

I ricercatori hanno creato una società spin-off chiamata “Readily 3D” per sviluppare e commercializzare la tecnologia.

Immagine dell’elenco dell’EPFL