تیمی از مهندسان دانشگاه Bristol موفق به توسعه نوع جدیدی از چاپگرهای سه بعدی شده اند که قادر به چاپ مواد کامپوزیتی می‌باشد و در بسیاری از محصولاتی با کارایی بالا مانند راکت‌های تنیس، چوب گلف و حتی هواپیما مورد استفاده قرار می‌گیرد. این تکنولوژی به زودی طیف بسیاری از اجسام را با هزینه‌ای پایین شامل می شود.
این فرآیند شامل تکنولوژی چاپ سه بعدی رومیزی، رزین‌های بهبود بخش نوری و امواج التراسنیک می‌باشد.
بر اساس این مطالعه، از امواج التراسنیک استفاده شده که با دقت بسیار زیاد موقعیت میلیون‌ها الیاف تقویت شده بسیار ریز را در فرآیند چاپ سه بعدی نشان می‌دهد. این الیاف در یک چارچوب تقویت شده میکروسکوپی شکل می‌گیرد و باعث استحکام بخشیدن به مواد می‌شود. این ریز ساختارها در معرض پرتو لیزر قرار گرفته و سپس به صورت موضعی باعث بهبود رزین اپوکسی و چاپ سه بعدی جسم می‌شود.
امواج التراسنیک با ایجاد یک میدان قوی در واقع باعث حرکت الیاف و ردیف شدن آن‌ها و ایجاد یک الگوی منظم می‌شود.
در این مطالعه سرعت چاپ 20 mm/s بدست آمد که مشابه روش‌های معمول افزایش لایه‌ای می‌باشد. جهت دقیق الیاف می‌تواند با جایگزینی الگوی امواج التراسنیک کنترل شود.
این روش قادر به چاپ سه بعدی ساختارهای پیچیده می‌باشد. همچنین ماهیت تطبیق پذیری فن التراسنیک قادر به مونتاژ طیف وسیعی از مواد شده که منجر به ایجاد نسل جدیدی از کامپوزیت‌های تقویت شده فیبروزی با قابلیت چاپ سه بعدی می‌شود.
از جمله کاربردهای دیگر این تکنولوژی در مواد هوشمند مانند کپسول‌های پر شده با رزین برای مواد خود ترمیم‌شونده و ذرات پیزو الکتریک برای ذخیره انرژی می‌باشد.
نتایج این پژوهش به تازگی در مجله Smart Materials and Structures به چاپ رسیده است.
دانلود فایل کامل مقاله
منبع: 3dprintingindustry