Ingenjörer har utvecklat ett system för smart styrning av 3D-utskrift

SmartScan 3D-utskriftssystemet, utvecklat av forskare vid University of Michigan, analyserar distributionen

värme vid utskrift av en del för att bestämmaden mest effektiva strategin och begränsa överhettning av enskilda delar av det skapade objektet. Simuleringen bygger på en analys av delens form och materialets termiska egenskaper, med hänsyn tagen till ledning och konvektion.

Pulverbädd lasersvetsning är en form av3D-utskrift används inom flyg-, fordons- och biomedicinsk industri för att göra komplexa delar. Lasern smälter samman flera lager av pulveriserad metall eller plast. Den ackumulerade värmen kan dock leda till deformation av produkten.

"Det här problemet börjar bli mycket allvarligt fördelar med tunna egenskaper”, säger Chinedum Okvudir, docent i maskinteknik och medförfattare till studien. "Värme har inte många riktningar att sprida. Så du måste flytta lasern klokt, annars kommer din del att deformeras på ett mycket konstigt sätt."

Källa: Okwudir, University of Michigan

Det traditionella tillvägagångssättet är att skapaolika utskriftsmönster, som att flytta från ett område till ett annat, eller växla mellan vertikal och liggande utskrift. Men, som forskarna noterar, föreslog de för första gången en smart teknik baserad på analys av värmefördelning, och inte på försök och misstag.

För att fastställa effektiviteten av SmartScan,forskarna använde en laser för att trycka ett identiskt mönster på två rostfria stålplåtar. Den första plåten trycktes enligt det schema som föreslagits av det smarta systemet, och den andra plåten trycktes med traditionella metoder. Analys visade en 41% förbättring av värmedistributionen med SmartScan och en 47% minskning av deformation.

Forskarna planerar att vidareutveckla denna teknik. De vill ändra utskriftssekvensen i realtid genom att mäta temperaturen med en infraröd kamera.

Läs mer:

Det finns en annan "planet" inuti jorden: hur den räddade liv i början

Ny studie motbevisar teorin om ljusenergiöverföring

Allt du visste om tyrannosaurus är inte sant: hur vetenskapen förändrar sin Hollywood-bild