Ny teknik gør 3D-print 100 gange hurtigere

Forskere kan nu forme 3D-figurer i en flydende substans udelukkende ved hjælp af lys. Teknikken kan bane vejen for en langt mere effektiv og udbredt brug af 3D-printere.

Forskere kan nu forme 3D-figurer i en flydende substans udelukkende ved hjælp af lys. Teknikken kan bane vejen for en langt mere effektiv og udbredt brug af 3D-printere.

Evan Dougherty, Michigan Engineering

Kemikere ved University of Michigan i USA har opfundet en ny måde at skabe 3D-printede strukturer på, som er hundrede gange hurtigere end den almindelige metode.

Normalt fungerer 3D-printere ved at printe mange lag af et materiale oven på hinanden, så der ­gradvist opstår en 3D-struktur. Med den nye teknik tager strukturen form i et bad af en tykt­flydende gel, som hærder, når den udsættes for lys med bestemte bølgelængder.

I forskernes forsøg brugte de en harpiks­lignende gel, som hærder, når der sendes blåt lys med særlige bølgelængder mod den.

Samtidig kan gelen ikke hærde, når den udsættes for ultraviolet lys. Derfor kan forskerne styre, hvor i badet gelen skal hærde og blive til en tredimensionel figur.

3D-figuren bliver skabt i et bad af lys

/ 4

Uv-lys holder gelen flydende

Ultraviolet lys trænger et stykke op i badet og forhindrer, at gelen størkner.

1

Blåt lys får gelen til at størkne

Kun i de zoner, hvor uv-lyset er meget svagt, kan blåt lys hærde gelen.

2

Gråtoner giver fine detaljer

Styrken af det blå lys, og dermed hastigheden af hærdningen, kan finjusteres ved at sende det gennem et stykke glas med et mønster i forskellige gråtoner.

3

Figuren tager form

3D-strukturen opstår i byggezonen, efterhånden som det blå lys hærder nye lag af gelen.

4
© Mikkel Juul Jensen & Evan Dougherty

Begge typer af lys sendes mod gelen nedefra og op gennem beholderen, som har en bund af glas. Først tænder forskerne for uv-lyset og vælger en bestemt intensitet, som trænger et stykke op i gelen.

Denne afstand definerer samtidig det område, som gelen kan hærde i. Herefter tændes det blå lys, som kan deles op i stråler med forskellig intensitet.

På den måde reguleres den hastighed, gelen hærder i forskellige steder. Efterhånden som figuren tager form, hæves byggepladen gennem gelen, så lysstrålerne arbejder i det samme område af karret og lægger nye lag på 3D-strukturen.

SE VIDEO: 3D-figur rejser sig fra dybet

Den nye teknik kaldes stereolitografi, og de amerikanske forskere er ikke de første, der arbejder med den. Det banebrydende er brugen af den hæmmende uv-stråling, som betyder, at de hærdende lag ligger midt i badet, og det gør processen hurtigere.

Forskerne kunne derfor printe en struktur med en højde på to meter i timen, mens andre stereolitografi-printere kun kan klare 23 millimeter i timen.