새롭고 가벼운 3D 프린터가 무중력에서 우주선 도구를 만들 수있었습니다.

새로운 3D 프린팅 기술은 동물 학자에서 무중력으로 도구를 만들 필요가있는 우주선 탑승자에 이르기까지 모든 유형의 전문가를 돕는 빛의 광선을 사용하여 물건을 만들 것을 약속합니다.

이 기술은 목요일에 저널에 게재 된 논문에 설명되어있다. 과학 는 빛을 노란 빛에 민감한 액체 위에 비추어 고체 물체를 만듭니다. 이 새로운 기법의 작동 원리는 다음과 같습니다. 과학자들은 원하는 객체의 3D 모델을 만들고, 영화를 만들고, 프로젝터를 사용하여 정보를 회전식 실린더로 전송합니다. 액체의 특성은 사용자가 수지에 다른 물체를 넣을 수 있음을 의미합니다. 금속 조각 주위에 스크루 드라이버 핸들을 만드는 것이 하나의 예입니다.

캘리포니아 대학교 기계 공학 조교수이자 수석 논문 저자 인 Hayden Taylor는 다음과 같이 말합니다. 역 이 새로운 3D 프린팅 기술은 기존 하드웨어를 사용하지만 소프트웨어를 더 정교하게 사용한다는 것입니다.

"새로운 프로세스에 필요한 장치는 본질적으로 간단합니다. 선반 프로젝터 표준이 될 수있는 비디오 프로젝터와 꾸준히 회전하는 감광성 소재의 볼륨이 필요합니다."라고 Taylor는 말합니다. 까다로운 부분은 3D 모델을 비디오로 변환하는 데 사용되는 계산이지만 "필요하다면 PC로 수행 할 수도 있습니다"라고 설명합니다.

이 프린터는 의사가 전자기파를 신체에 전달하여 종양을 발견하는 데 사용되는 컴퓨터 단층 촬영 스캔을 통해 설계되었습니다. 팀은 보낼 빛의 양과 실린더 풀 레진 회전시 계산해야했습니다. 빛이 수지에 닿으면 감광성 분자는 용존 산소를 고갈시켜 고체 구조를 만듭니다. 잔여 물자는 다른 프로젝트를 위해 재사용 할 수 있고, 방법은 실제적으로 낭비 없음을 창조한다.

3D 인쇄가 2013 년이 지역의 대대적 인 과장을 계기로 3D 인쇄가 르네상스 시대를 경험 한시기에 나온 것입니다. 지난 2 개월 만에 Columbia University의 연구원이 3D 인쇄 목재로가는 길을 발견했으며 다른 팀이 사용자가 전체 결혼식 장면을 만들고 미시간 대학의 연구원은 이전보다 100 배나 빠르게 대상을 인쇄 할 수있는 방법을 만들었습니다.

일반적인 3D 프린터는 ABS 기반의 플라스틱이나 폴리 락트산을 점차적으로 성형하여 종이 기반의 제품처럼 작동하는 경향이 있습니다. 융착 모델링이라고하는이 기술은 고속이지만 낮은 정확도로 물체를 생성하는 경향이 있습니다.

Taylor는 "우리는 전통적으로 레이어별로 인쇄하지 않습니다. "다른 공정에서는 층을 사용하면 내부 공극이나 결함이 생겨 표면이 매끄럽지 않아 결과적으로 강도가 떨어지거나 방향성이 강해질 수 있습니다."

광 조형 기술 (stereolithography)이라고 알려진 대체 기술은 미시건 대학교 (University of Michigan)의 팀에서 사용되며 자외선 레이저를 사용하여 수지로 된 물체를 만듭니다. Taylor 팀에서 사용하는 기술과 비슷하게 들립니다. 계산 된 축 리소그래피 - 그러나 3D 인쇄의 새로운 시대에 기술 사이에는 몇 가지 흥미로운 차이가 있습니다.

"우리는 구성 요소를 직선으로 그리지 않고 광원 대신 인쇄 볼륨을 회전시킵니다."라고 Taylor는 말합니다. "이것은 우리가 순차적이 아닌 3D 오브젝트의 모든 점을 진정으로 생성 할 수 있음을 의미합니다.

"또한 우리의 프로세스에서는 인쇄하는 동안 주변 물체에 비해 인쇄 된 물체의 움직임이 없습니다. 이는 우리가 예외적으로 높은 점도의 재료로 인쇄 할 수있게 해주고 유체 흐름에 의해 다른 공정에 부과 될 수있는 인쇄 속도 제한을 없애는 우리의 접근 방식 중 전례가없는 측면입니다."

이 새로운 기술이 우주선을 타고 어떻게 사용될 수 있을까요?

이 기술은 우주 공간의 우주 비행사에게도 도움이 될 수 있습니다. Taylor는 "축 방향 리소그래피 계산에 의해 만들어진 부품이 우주에서 사용될 수 있다는 것은 분명히 생각할 수있다"고 덧붙여 "무중력이 실제로 프로세스에 추가 이득이 될 수 있다고 추측 할 것"이라고 덧붙였다.

지구에서 CAL을 사용할 때의 주된 문제는 렌더링 될 때 오브젝트가 수지에 가라 앉을 수 있다는 것입니다. 연구팀은 인쇄 공정 중에 물체가 측정 가능한 거리만큼 가라 앉지 않도록 수지를 설계했지만 무게가 줄어들면 그 변화가 더 작아 질 수 있습니다.

엘론 머스크 (Elon Musk) 등이 인간을 화성에 보내고 식민지를 시작하려는 그들의 꿈을 이룰 수 있다면, 아마도 그들은 탐험가를 프로젝터와 거대한 수지 수거함으로 붉은 행성에 보내어 자신의 도구를 만들 준비를 할 것입니다. 적어도 그들은 영화를 보는 데 사용할 것이 있습니다.

아래의 "단층 촬영 재구성을 통한 부피 측정 첨가제 제조"라는 제목의 논문 초록을 읽으십시오.

첨가제 제조는 거대한 기하학적 자유와 복잡한 기능을위한 재료를 결합 할 수있는 가능성을 약속합니다. 첨가제 공정의 속도, 기하학 및 표면 품질의 한계는 재료 층에 의존하고 있습니다. 우리는 역동적 인 빛의 패턴으로 감광 재료의 회전하는 볼륨을 조명함으로써 3 차원 물체 내의 모든 포인트의 동시 인쇄를 시연했습니다. 우리는 엔지니어링 아크릴 레이트 폴리머에 0.3mm의 작은 피쳐를 인쇄 할뿐만 아니라 매우 부드러운 표면을 가진 연질 구조를 젤라틴 메타 크릴 레이트 하이드로 겔에 인쇄합니다. 우리의 프로세스는 기존의 다른 솔리드 객체를 감싸는 구성 요소를 구성 할 수있게하여 다중 재료 제작을 가능하게합니다. 우리는 속도 및 공간 해상도 기능을 설명하는 모델을 개발했습니다. 다양한 센티미터 스케일의 물체에 대해 30-120 초의 인쇄 시간을 보여주었습니다.