Ingenieurs hebben een systeem ontwikkeld voor slimme besturing van 3D-printen

Het SmartScan 3D-printsysteem, ontwikkeld door wetenschappers van de Universiteit van Michigan, analyseert de verspreiding

warmte bij het printen van een onderdeel om te bepalende meest effectieve strategie en beperk oververhitting van individuele elementen van het gemaakte object. De simulatie is gebaseerd op een analyse van de vorm van het onderdeel en de thermische eigenschappen van het materiaal, waarbij rekening wordt gehouden met geleiding en convectie.

Poederbedlaserlassen is een vorm van3D-printen gebruikt in de lucht- en ruimtevaart, de auto-industrie en de biomedische industrie om complexe onderdelen te maken. De laser smelt meerdere lagen verpoederd metaal of plastic aan elkaar. De opgehoopte warmte kan echter leiden tot vervorming van het product.

“Dit probleem wordt zeer ernstig vooronderdelen met dunne kenmerken”, zegt Chinedum Okvudir, universitair hoofddocent werktuigbouwkunde en co-auteur van het onderzoek. “Hitte heeft niet veel richtingen om zich te verspreiden. Je moet de laser dus verstandig verplaatsen, anders vervormt je onderdeel op een heel vreemde manier.”

Bron: Okwudir, Universiteit van Michigan

De traditionele benadering is om te creërenverschillende printpatronen, zoals het verplaatsen van het ene gebied naar het andere, of afwisselend verticaal en liggend printen. Echter, zoals de onderzoekers opmerken, stelden ze voor het eerst een slimme technologie voor op basis van de analyse van warmteverdeling, en niet op basis van vallen en opstaan.

Om de effectiviteit van SmartScan te bepalen,gebruikten de onderzoekers een laser om een ​​identiek patroon op twee roestvrijstalen platen te drukken. De eerste plaat werd bedrukt volgens het schema dat door het slimme systeem werd voorgesteld, en de tweede plaat werd op traditionele wijze bedrukt. Analyse toonde een verbetering van 41% in warmteverdeling met SmartScan en een vermindering van 47% in vervorming.

De onderzoekers zijn van plan om deze technologie verder te ontwikkelen. Ze willen de printvolgorde in realtime veranderen door de temperatuur te meten met een infraroodcamera.

Lees verder:

Er is nog een "planeet" in de aarde: hoe deze het leven in de dop heeft gered

Nieuwe studie weerlegt theorie over overdracht van lichtenergie

Alles wat je wist over de tyrannosaurus is niet waar: hoe de wetenschap haar Hollywood-imago verandert