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Les supports de déménagement uniques réduisent de 35% les déchets d’impression 3D – 3DPrint.com

Rédigé par Dvd3d

Alors que la fabrication additive (FA) peut économiser des quantités substantielles en termes de déchets de matière par rapport aux techniques soustractives, la FA n’est pas sans ses propres procédures soustractives, à savoir dans le post-traitement des impressions. En fonction de la méthode d’impression 3D spécifique utilisée, il peut y avoir des structures de support importantes qui doivent être retirées d’une impression. Des chercheurs du département Daniel J. Epstein d’ingénierie industrielle et des systèmes de l’USC Viterbi ont mis au point un nouveau moyen de réduire ce phénomène dans la fabrication de filaments fondus (FFF).

Dans un article pour La fabrication additive, Yong Chen, professeur d’ingénierie industrielle et des systèmes, et l’étudiant au doctorat Yang Xu, décrivent leur méthode pour un substrat d’impression 3D à contrôle dynamique. S’inspirant des jouets à épingles, l’équipe a créé un lit d’impression composé d’une série de rondelles carrées reliées à des tiges contrôlées par un seul moteur pas à pas. Les tiges et les rondelles se déplacent aux hauteurs nécessaires pour soutenir l’objet à divers endroits.

L’équipe a d’abord démontré sa technique pour un modèle CAO arbitraire, remplaçant complètement le besoin de structures de support imprimées. Pour des géométries plus complexes, des supports imprimés étaient encore nécessaires. Les carrés de métal s’élèveraient jusqu’à un certain point et le reste du support requis serait imprimé sur ces pièces de métal. Une fois les impressions terminées, les chercheurs ont pu facilement retirer les rondelles.

Selon Chen, cette méthode pourrait réduire les déchets de matériaux d’environ 35 pour cent, ce qui peut avoir un impact significatif, en particulier lorsqu’il s’agit de matières premières plus chères.

«Je travaille avec des médecins biomédicaux qui impriment en 3D à l’aide de biomatériaux pour construire des tissus ou des organes. Une grande partie des matériaux qu’ils utilisent sont très chers – nous parlons de petites bouteilles qui coûtent entre 500 $ et 1 000 $ chacune », a déclaré Chen. «Pour les imprimantes FDM standard, le coût des matériaux est d’environ 50 $ le kilogramme, mais pour la bio-impression, c’est plutôt 50 $ le gramme. Donc, si nous pouvons économiser 30% sur le matériel qui aurait servi à l’impression de ces supports, cela représente une énorme économie de coûts pour l’impression 3D à des fins biomédicales. »

Chen a également évoqué les économies de vitesse liées à l’utilisation de supports réutilisables: «Lorsque vous imprimez en 3D des formes complexes, la moitié du temps vous construisez les pièces dont vous avez besoin, l’autre moitié du temps vous construisez les supports. Donc, avec ce système, nous ne construisons pas les supports. Par conséquent, en termes de temps d’impression, nous réalisons une économie d’environ 40%. »

Bien qu’il y ait eu des projets similaires dans le passé, ils se sont appuyés sur des moteurs individuels, ce qui a naturellement entraîné des coûts et une consommation d’énergie plus élevés. Avec 100 broches mobiles attachées à des moteurs à 10 $ et 25 cartes pour contrôler quelque 100 moteurs, la machine coûterait facilement plus de 10 000 $.

Les chercheurs examinent déjà les moyens d’appliquer la technique à d’autres imprimantes 3D, telles que des systèmes à grande échelle comme la machine de fabrication additive Big Area de Cincinnati Incorporated, ainsi qu’à d’autres technologies.

«Les gens construisent déjà des imprimantes FDM pour les carrosseries de voitures et de navires de grande taille, ainsi que pour les produits de consommation tels que les meubles. Comme vous pouvez l’imaginer, leurs temps de construction sont vraiment longs – nous parlons d’une journée entière », a déclaré Chen. «Donc, si vous pouvez économiser la moitié de cela, votre temps de fabrication pourrait être réduit à une demi-journée. L’utilisation de notre approche pourrait apporter de nombreux avantages pour ce type d’impression 3D. »



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