à¹à¸§à¸à¹à¸²à¸à¸±à¸ à¸à¸à¸±à¸à¸à¸´à¹à¸¨à¸©
สารบัญ:
เทคนิคการพิมพ์ 3 มิติใหม่ให้สัญญากับงานฝีมือวัตถุโดยใช้ลำแสงช่วยงานมืออาชีพทุกรูปแบบตั้งแต่นักสัตววิทยาไปจนถึงผู้คนบนยานอวกาศที่ต้องการสร้างเครื่องมือด้วยแรงโน้มถ่วงเป็นศูนย์
เทคนิคที่อธิบายไว้ในกระดาษตีพิมพ์พฤหัสบดีในวารสาร วิทยาศาสตร์ เกี่ยวข้องกับการส่องแสงไปยังของเหลวที่ไวต่อแสงสีเหลืองเพื่อสร้างวัตถุที่เป็นของแข็ง นี่คือวิธีการทำงานของเทคนิคใหม่นี้: นักวิทยาศาสตร์สร้างแบบจำลอง 3 มิติของวัตถุที่พวกเขาต้องการสร้างภาพยนตร์และใช้เครื่องฉายภาพเพื่อส่งสัญญาณข้อมูลลงในกระบอกหมุน ธรรมชาติของของเหลวหมายถึงผู้ใช้สามารถห่อหุ้มวัตถุอื่น ๆ ในเรซิน การสร้างไขควงจับกับชิ้นส่วนโลหะเป็นตัวอย่างหนึ่ง
เฮย์เดนเทย์เลอร์ผู้ช่วยศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมเครื่องกลที่มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียและผู้เขียนบทความอาวุโสกล่าว ผกผัน ซึ่งเทคนิคการพิมพ์ 3 มิติใหม่นี้ใช้ฮาร์ดแวร์ที่มีอยู่ แต่ใช้ซอฟต์แวร์อย่างซับซ้อนยิ่งขึ้น
“ อุปกรณ์ที่จำเป็นสำหรับกระบวนการใหม่นั้นเรียบง่ายโดยเนื้อแท้: มันต้องใช้เครื่องฉายวิดีโอ - ซึ่งอาจเป็นเครื่องฉายนอกชั้นวาง - และปริมาณการหมุนของวัสดุที่ไวต่อแสงอย่างต่อเนื่อง” เทย์เลอร์กล่าว เขาอธิบายส่วนที่ยุ่งยากคือการคำนวณที่ใช้ในการแปลแบบจำลอง 3 มิติลงในวิดีโอ - แต่แม้กระทั่ง“ สามารถดำเนินการกับคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลได้หากจำเป็น”
เครื่องพิมพ์ได้รับการออกแบบโดยดูจากการสแกนเอกซ์เรย์คอมพิวเตอร์ซึ่งแพทย์ใช้ในการค้นหาเนื้องอกโดยการส่งคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเข้าสู่ร่างกาย ทีมจำเป็นต้องคำนวณว่าจะส่งแสงมากแค่ไหนและเมื่อไหร่เมื่อเรซิ่นเต็มรูปทรงกระบอกหมุน เมื่อแสงกระทบกับเรซินโมเลกุลของแสงจะทำให้ออกซิเจนที่ละลายแล้วหมดไปเพื่อสร้างโครงสร้างที่เป็นของแข็ง วัสดุเหลือใช้สามารถนำกลับมาใช้ใหม่สำหรับโครงการอื่น ๆ และวิธีการสร้างไม่เสียจริง
ในช่วงเวลาที่การพิมพ์ 3 มิติกำลังประสบกับยุคฟื้นฟูศิลปวิทยาตามหลังการโฆษณาจำนวนมากทั่วพื้นที่ในปี 2013 สองเดือนที่ผ่านมาเพียงลำพังนักวิจัยที่มหาวิทยาลัยโคลัมเบียได้ค้นพบวิธีในการพิมพ์ไม้สามมิติ สร้างฉากแต่งงานทั้งหมดและนักวิจัยที่มหาวิทยาลัยมิชิแกนได้สร้างวิธีการที่สามารถพิมพ์วัตถุได้เร็วกว่าเดิม 100 เท่า
เครื่องพิมพ์ 3D ทั่วไปมีแนวโน้มที่จะทำงานเหมือนกับกระดาษที่ใช้ในการผลิตกระดาษพลาสติก ABS หรือกรด polylactic จะค่อยๆสร้างวัตถุ เทคนิคนี้เรียกว่าแบบจำลองการสะสมทับถมมีแนวโน้มที่จะสร้างวัตถุด้วยความเร็วสูง แต่มีความแม่นยำต่ำ
“ เราไม่พิมพ์แบบทีละชั้นเหมือนแบบดั้งเดิม” เทย์เลอร์กล่าว “ ในกระบวนการอื่นการใช้ความเสี่ยงต่อเลเยอร์ทำให้เกิดช่องว่างหรือข้อบกพร่องภายในและส่งผลให้พื้นผิวที่เรียบน้อยกว่าซึ่งทั้งสองอย่างนี้อาจลดความแข็งแรงหรือสร้างความแข็งแกร่งในทิศทางที่สูง”
เทคนิคทางเลือกที่รู้จักกันในชื่อ stereolithography ใช้โดยทีมงานของ University of Michigan ใช้เลเซอร์อัลตราไวโอเลตเพื่อสร้างวัตถุในเรซิน ฟังดูคล้ายกับเทคนิคที่ใช้โดยทีมงานของ Taylor ซึ่งถูกขนานนามว่า คำนวณการพิมพ์หินตามแนวแกน - แต่มีความแตกต่างที่น่าสนใจระหว่างเทคนิคในยุคใหม่ของการพิมพ์ 3 มิติ
“ เราไม่ได้วาดส่วนประกอบในแนวเส้นตรง แต่หมุนปริมาณการพิมพ์ที่สัมพันธ์กับแหล่งกำเนิดแสงแทน "เทย์เลอร์กล่าว “ นี่หมายความว่าเราสามารถสร้างทุกจุดของวัตถุ 3 มิติได้พร้อมกันมากกว่าที่จะเรียงตามลำดับ
“ ในกระบวนการของเรานั้นไม่มีการเคลื่อนไหวของวัตถุที่พิมพ์ออกมาเมื่อเทียบกับวัสดุโดยรอบในระหว่างการพิมพ์ นี่คือแง่มุมที่ไม่เคยมีมาก่อนของวิธีการของเราที่ช่วยให้เราสามารถพิมพ์ลงในวัสดุที่มีความหนืดสูงเป็นพิเศษและกำจัดข้อ จำกัด ความเร็วในการพิมพ์ที่สามารถกำหนดในกระบวนการอื่น ๆ โดยการไหลของของไหล”
เทคนิคใหม่นี้จะถูกนำไปใช้กับยานอวกาศได้อย่างไร
เทคนิคนี้สามารถพิสูจน์ได้ว่าเป็นประโยชน์ต่อนักบินอวกาศในอวกาศ เทย์เลอร์กล่าวว่า "เป็นไปได้อย่างแน่นอนว่าชิ้นส่วนที่ทำโดย การคำนวณแนวแกนหิน สามารถนำไปใช้ในอวกาศได้" เสริมว่า "ฉันจะคาดเดาว่าความไร้น้ำหนักอาจเป็นประโยชน์เพิ่มเติมสำหรับกระบวนการนี้"
ปัญหาหลักของการใช้ CAL บนโลกคือวัตถุสามารถจมลงในเรซิ่นขณะที่กำลังแสดงผล ทีมได้ออกแบบเรซินเพื่อให้วัตถุไม่จมในระหว่างกระบวนการพิมพ์ตามระยะทางที่วัดได้ แต่การทำงานด้วยแรงโน้มถ่วงที่ลดลงอาจทำให้การเปลี่ยนแปลงนั้นน้อยลง
หาก Elon Musk และผู้ที่คล้ายคลึงกันบรรลุความฝันในการส่งมนุษย์ไปยังดาวอังคารและเริ่มอาณานิคมพวกเขาอาจส่งนักสำรวจออกไปยังดาวเคราะห์สีแดงด้วยเครื่องฉายและถังน้ำมันขนาดใหญ่พร้อมที่จะประดิษฐ์เครื่องมือของตัวเอง อย่างน้อยพวกเขาก็มีบางอย่างที่ใช้สำหรับดูภาพยนตร์
อ่านบทคัดย่อของบทความเรื่อง“ การผลิตสารเสริมปริมาตรผ่านการสร้างภาพโทโมกราฟฟีใหม่” ด้านล่าง:
การผลิตสารเติมแต่งให้คำมั่นว่าจะได้รับอิสรภาพทางเรขาคณิตอย่างมหาศาลและศักยภาพในการรวมวัสดุสำหรับฟังก์ชั่นที่ซับซ้อน ข้อ จำกัด ความเร็วเรขาคณิตและคุณภาพพื้นผิวของกระบวนการเติมจะเชื่อมโยงกับการพึ่งพาการจัดวางวัสดุ เราแสดงให้เห็นถึงการพิมพ์พร้อมกันของทุกจุดภายในวัตถุสามมิติโดยการส่องสว่างปริมาณการหมุนของวัสดุแสงที่มีรูปแบบแสงที่พัฒนาแบบไดนามิก เราพิมพ์คุณสมบัติขนาดเล็กเพียง 0.3 มม. ในอะคริเลตอะคริเลตวิศวกรรมรวมถึงการพิมพ์โครงสร้างที่อ่อนนุ่มที่มีพื้นผิวเรียบเป็นพิเศษในไฮโดรเจลเจลาตินเมทาคริเลต กระบวนการของเราช่วยให้เราสามารถสร้างส่วนประกอบที่ห่อหุ้มวัตถุของแข็งอื่น ๆ ที่มีอยู่ก่อนหน้านี้เพื่อให้สามารถผลิตวัสดุได้หลากหลาย เราพัฒนาแบบจำลองเพื่ออธิบายความสามารถด้านความเร็วและความละเอียดเชิงพื้นที่ นอกจากนี้เรายังแสดงให้เห็นถึงเวลาในการพิมพ์ 30-120 วินาทีสำหรับวัตถุขนาดเซนติเมตรที่หลากหลาย
เครื่องพิมพ์ 3 มิติใหม่ที่น่าเหลือเชื่อ 100X เร็วกว่าที่เป็นไปได้: วิดีโอ
การพิมพ์ 3 มิติทั้งหมดมีแนวโน้มที่จะรวมเข้าด้วยกัน แต่จริง ๆ แล้วมีสองลักษณะเฉพาะพร้อมความแตกต่างที่สำคัญบางอย่าง แบบจำลองการสะสมทับถม (FDM) เป็นวิธีที่ทำได้เร็วกว่า แต่มีความแม่นยำน้อยกว่าโดยการทำให้พลาสติกหลอมละลายเป็นชั้น ๆ stereolithography, (SLA), ลดความเร็วเพื่อความแม่นยำโดยใช้ ...
เครื่องพิมพ์ 3 มิติมุ่งหน้าสู่อวกาศจะพิมพ์อินเทอร์เน็ตบน ISS
เขตแดนทั้งสองของชีวิตสมัยใหม่พื้นที่และอินเทอร์เน็ตถูกกำหนดให้เข้าร่วมประมาณ 250 ไมล์เหนือพื้นผิวโลก เครื่องพิมพ์ 3 มิติออกแบบมาเพื่อทำงานในศูนย์แรงโน้มถ่วงที่เปิดตัวไปยังสถานีอวกาศนานาชาติ (ISS) บนจรวด Atlas V จาก Cape Canaveral เมื่อคืนวันอังคารและในไม่ช้าจะพิมพ์การสร้างภาพของนักศึกษาฝึกงาน ...
แอลกอฮอล์ในอวกาศ: ประวัติย่อของการให้ Zero Fucks ใน Zero Gravity
สเปซนั้นปลอดเชื้อ แต่มันไม่แห้ง มีแอลกอฮอล์อยู่ในอวกาศ เมฆของมันจริง และเราก็รู้ว่ามีดาวหางที่กำลังหมุนรอบอวกาศปล่อยเอธานอลออกไปทุกที่ที่มันไป มนุษย์ได้ทำส่วนของพวกเขาในการเพิ่มเหล้าไปยังที่ยิ่งใหญ่เกิน นักบินอวกาศดื่มและพวกเขาก็มีเสมอ ประวัติของการดื่มฉัน ...