Technologia ultradźwiękowa poprawia wykończenie powierzchni wydruków 3D

Chemiczne przetwarzanie końcowe, jak podkreślają naukowcy, jest skutecznym sposobem poprawy wykończenia powierzchni, ale powoduje niewielkie zmiany w druku, które mogą być niepożądane. Alternatywą jest zastosowanie technologii ultradźwiękowej, która jest często stosowana w obróbce skrawaniem i poprawia zarówno wykończenie powierzchni jak i wytrzymałość zmęczeniową. Elementy piezoelektryczne wytwarzają drgania ultradźwiękowe, które wibrują w kierunku pionowym i poprawiają wykończenie powierzchni w obróbce laserowej. Naukowcy zdecydowali się zastosować tę technologię do drukowania 3D, aby sprawdzić, czy można uzyskać podobny efekt.

W technologii ultradźwiękowej narzędzie wibruje z wysoką częstotliwością i pompuje zawiesinę ścierną między narzędziem a komponentem. być skończonym. Proces nie powoduje reakcji chemicznej, a zatem nie powoduje żadnej korozji chemicznej składnika. Zasadniczo technologia została wykorzystana w produkcji subtraktywnej, ale naukowcy w tym badaniu uważali, że może być równie skuteczny w drukowaniu 3D FDM.

Naukowcy wykorzystali drukarkę 3D UP Plus 2 do wydrukowania kilku próbek ABS.

"Aby pomóc w eksperymencie, wspólny przetwornik piezoelektryczny działający w trybie fali poziomej lub wibracji został ustalony i bezpiecznie zamocowany w kontakcie z siedliskiem maszyny FDM", stwierdzają naukowcy. "Aby zagwarantować dokładne rozprzestrzenianie się wibracji, przetwornik piezoelektryczny został przymocowany do całej powierzchni. Największym wyzwaniem było usytuowanie przetwornika piezoelektrycznego na platformie z platformą. Ma to na celu zapewnienie, że idealnie się zamontuje, nie dotykając ani nie uderzając w elementy drukarki 3D, podczas gdy drukarka 3D wykonuje ruch kalibracji i drukowania. "

Próbki miały postać prostokątów z czterema powierzchniami, ale tylko jeden powierzchnia była skoncentrowana na zastosowaniu piezoelektryczności. Naukowcy zastosowali różną liczbę piezoelektów i odkryli, że dzięki jednemu piezoelektrycznemu wykończenie powierzchni poprawiło się, a dzięki czterem piezom poprawiło się jeszcze bardziej, ale było to, co ciekawe, z zastosowaniem dwóch lub trzech piezoelektronów. < p> Badania pokazują, że zastosowanie wibracji ultradźwiękowych może rzeczywiście zmniejszyć efekt klatki schodowej, który jest powszechny w druku 3D, z efektami różniącymi się w zależności od ilości i położenia zastosowanej piezoelektryczności. Naukowcy są przekonani, że technologia może być również zastosowana do różnych metod drukowania 3D, takich jak SLA, SLS i topienie wiązki elektronów, i może miećaplikacje w branżach takich jak motoryzacja, produkty konsumenckie, medycyna, sport i inne. Dalsze badania są zalecane w celu zbadania spójności wykończenia powierzchni poprzez drukowanie bardziej złożonych części o zakrzywionych powierzchniach lub na przykład o różnych kątach. Naukowcy zalecają również badanie innych materiałów, takich jak PLA lub materiały kompozytowe.

Autorzy artykułu obejmują A.S. Mohamed, S. Maidin, S.B. Mohamed, M.K. Muhamad, J.H.U. Wong i W.F.A. Romlee.

Porozmawiaj o tym i innych tematach drukowania 3D na stronie 3DPrintBoard.com lub podziel się swoimi przemyśleniami poniżej.