Ny hybrid-3D-printer skaber superstærke kompositter

Forskere har udviklet en 3D-printer, som både benytter traditionelle teknikker og ultralyd til at opbygge plastkompositter. Metoden kan bruges til at fremstille alt fra tennisketsjere til cykler og dele til flyindustrien.

Ved at rette ultralyd mod en blanding af mikroskopiske glasfibre blandet op med en lyshærdende resin har forskere fra universitetet i Bristol været i stand til at arrangerer fibrene således, at materialets styrkeegenskaber optimeres. Resultaterne er netop offentliggjort i tidskriftet Smart Materials and Structures.

Det er ellers 3D-printerens svaghed, at materialet, hvad enten det er en polymer, keramik eller metal, vanskeligt kan designes i forhold for eksempel styrkeegenskaber.

Til venstre ses printerhovedet skiftet ud med en laser, som hærder resinen.Til højre er opstillingen vist i snit med ultralydsenhederne placeret i bunden af printpladen, hvor resin og mikrofibre befinder sig. Foto: University of Bristol
Billederne viser, hvordan fibre er blevet lagt i de rette baner ved hjælp af ultralyd. Herefter er det blevet hærdet med en laser.

Læs også: Canon: Her er vores første 3D-printer

Forskerne tog derfor først en traditionel 3D-printer af typen FDM (fused deposition modelling), hvor opvarmet plast lægges på i tynde lag. Der, hvor printhoved normalt er placeret, satte de en laser, og i printpladen installerede de to ultralydsenheder, som kan frembringe et kraftfelt.

Kraftfeltet var i stand til at arrangerer mikro-glasfiber, som var blandet op i en flydende resin, så de lagde sig pænt i den rigtige retning. Når det var på plads, kunne en laser hærde resinen.

Læs også: 3D-print-hypen er ved at dø

»Vores arbejde har vist det første eksempel på 3D-printning med realtime-kontrol over de interne mikrostrukturer,« siger Bruece Drinkwater til nyhedsmediet 3DPrint.com. Han er professor med speciale i ultralyd på instituttet for mekanik på universitetet i Bristol.

Printeren, der bruges er hyldevare, og nu håber forskerne, at deres metode, som de hævder er lige så hurtig og billig som andre printteknikker, kan føre til langt mere komplekse produkter, end vi i dag er vant til.

Kommentarer (0)