Egyszerűbb és gyorsabb lesz a 4D nyomtatás

A 4D nyomtatás (4DP) lehetővé teszi, hogy 3D printelt részek hőre, fényre, nedvességre és más környezeti hatásokra átalakítsák szerkezetüket. A 3DP-n túlmutató technológiával rugalmasabbá válik a tervezés, a környezethez előre programozott módon igazodó új termékfajták hozhatók létre.
A 4DP viszont bonyolult és időigényes utómunkálatokkal, a komponensek mechanikus programozásával jár. Ráadásul a felhasználható anyagok köre gyakran a puha polimerekre korlátozódik, és így kevesebb a lehetőség szerkezeti átalakításokra.

A Georgia Tech, a Szingapúri Technológia és Design Egyetem (SUTD), valamint a kínai Jiaotong és Zheijang egyetemek a 4DP-t leegyszerűsítő, egyben a lehetőségeit növelő megoldást dolgoztak ki: a mechanikus utóprogramozást a 3DP folyamatba integrálták. A módszerrel számítógépes szimulációs tervezéssel nagyfelbontású 3D részek nyomtathatók, majd hővel közvetlenül és gyorsan állandó alakzatokká dolgozhatók át.

Kiderült, hogy az új megközelítéssel anyagok és nyomtatási idő is 90 százalékkal csökkenthető, a mechanikus programozás pedig a tervezési és a gyártó munkafolyamatból egyaránt kiiktatható.

„Olyan kompozitanyagokat is nyomtathatunk, amelyek egyik összetevője szobahőmérsékleten puha, de belső nyomásra programozható, a másik pedig merev” – nyilatkozta a szingapúri Zhen Ding.