3D-printing blir 100 ganger raskere

Forskere kan nå forme 3D-figurer i en flytende substans kun ved hjelp av lys. Teknikken kan bane vei for en langt mer effektiv og utbredt bruk av 3D-printere.

Forskere kan nå forme 3D-figurer i en flytende substans kun ved hjelp av lys. Teknikken kan bane vei for en langt mer effektiv og utbredt bruk av 3D-printere.

Evan Dougherty, Michigan Engineering

Kjemikere ved University of Michigan i USA har funnet opp en ny måte å skape 3D-strukturer. Metoden er hundre ganger raskere enn den som brukes i dag.

Normalt fungerer 3D-printere ved å legge mange lag av et materiale oppå hverandre, slik at det gradvis oppstår en 3D-struktur. Med den nye teknikken tar strukturen form i et bad av en tyktflytende gele, som herder når den utsettes for lys med helt bestemte bølgelengder.

I det nye eksperimentet bruker forskerne en harpikslignende gele som herder når den blir truffet av lys med spesielle bølgelengder. Samtidig kan ikke geleen herde når den utsettes for ultrafiolett lys.

Derfor kan forskerne styre hvor geleen skal herde og bli til en tredimensjonal figur.

3D-figuren blir skapt i et bad av lys

/ 4

UV-lys holder geleen flytende

Ultrafiolett lys trenger et stykke inn i badet og forhindrer at geleen størkner.

1

Blått lys får geleen til å størkne

Det blå lyset kan bare herde geleen der UV-lyset er svakt.

2

Gråtoner gir fine detaljer

Styrken av det blå lyset, og dermed hastigheten på herdingen, kan finjusteres ved å sende det gjennom glass med et mønster i ulike gråtoner.

3

Figuren tar form

3D-strukturen oppstår i byggesonen etter hvert som det blå lyset herder nye lag av geleen.

4
© Mikkel Juul Jensen & Evan Dougherty

Begge typer av lys sendes mot geleen nedenfra og opp gjennom beholderen, som har en bunn av glass. Først skrur forskerne på UV-lyset og velger en bestemt intensitet, som trenger opp et stykke i geleen.

Denne avstanden definerer samtidig det området som geleen kan herde i. Deretter skrus det blå lyset på. Det kan deles opp i stråler med ulik intensitet. Dermed reguleres den hastigheten geleen herder i på ulike steder.

Etter hvert som figuren tar form, heves byggeplaten gjennom geleen, slik at lysstrålene arbeider i det samme området av karet og legger nye lag på 3D-strukturen.

SE VIDEO: 3D-figur reiser seg fra dypet

Den nye teknikken kalles stereolitografi, og de amerikanske forskerne er ikke de første som arbeider med den.

Det banebrytende er bruken av den hemmende UV-strålingen, som innebærer at de herdende lagene ligger midt i badet, og det gjør prosessen raskere.

Forskerne kunne derfor printe en struktur med en høyde på to meter i timen, mens andre stereolitografiprintere bare kan klare 23 millimeter i timen.