Çin’deki Tsinghua University araştırmacıları, milimetre ölçeğindeki nesneleri bir saniyeden kısa sürede üretebilen yeni bir 3D baskı yöntemi geliştirdi. Nature’da yayımlanan çalışma, katman katman üretim yaklaşımını geride bırakarak tüm yapıyı neredeyse tek seferde oluşturan bir sistem sunuyor.
0,6 saniyede üretim, 12 mikrometre detay
Araştırma ekibi geliştirdikleri sistemi “Digital Incoherent Synthesis of Holographic Light Fields” (DISH) olarak adlandırıyor. Yöntem, fotopolimer reçineyi katman katman sertleştirmek yerine, sabit bir reçine hacmi içinde üç boyutlu bir ışık yoğunluğu dağılımı oluşturarak nesnenin tamamını aynı anda kürlüyor.
Mevcut hacimsel baskı teknikleri, örneğin computed axial lithography (CAL) genellikle ışık kaynağını veya reçine haznesini döndürerek farklı açılardan projeksiyon yapıyor. Bu mekanik hareket hem karmaşıklık yaratıyor hem de hız ve stabiliteyi sınırlayabiliyor. Ayrıca bazı sistemlerde yapının sertleşmeden kaymaması için daha yoğun reçineler gerekiyor.
DISH ise reçine haznesini sabit tutuyor. Bunun yerine saniyede 10 devire kadar dönebilen optik bir periskop kullanılarak farklı açılardan çoklu ışık desenleri projekte ediliyor. Bu desenler dijital mikroyansıtıcı cihaz (DMD) aracılığıyla oluşturuluyor ve tek bir düz optik arayüz üzerinden reçineye iletiliyor. Ardışık projeksiyonların birleşimi, hacim içinde tam bir 3D ışık deseni oluşturuyor ve yapı neredeyse eş zamanlı şekilde sertleşiyor. Daha hızlı ve hassas
Çalışmaya göre milimetre ölçeğindeki nesneler 0,6 saniye gibi kısa bir sürede üretilebiliyor. Hacimsel baskı hızı saniyede 333 mm³ seviyesine ulaşıyor. Minimum detay boyutu yaklaşık 12 mikrometre olarak belirtilirken, 1 santimetre derinlik boyunca yaklaşık 19 mikrometre çözünürlük korunabiliyor. Bu değerler, standart optik sistemlere kıyasla alan derinliği sınırlarının ötesinde.
Araştırmacılar bu performansı, her projeksiyon açısı için holografik ışık desenlerinin iteratif optimizasyonu sayesinde elde ettiklerini ifade ediyor. Işık enerjisinin reçine içinde nasıl biriktiği hesaplanarak üç boyutlu yapı hassas biçimde kontrol ediliyor. Teknoloji henüz deneysel aşamada. Ancak bu hız ve çözünürlük kombinasyonu, mikro optik bileşenler, küçük robotik sistemler, esnek elektronikler ve biyomedikal iskele yapıları gibi alanlarda önemli bir potansiyele sahip Ticari ürüne dönüşüp dönüşmeyeceği belirsiz olsa da, konsept düzeyinde bile sınırları ciddi biçimde zorladığı açık.
Kaynak : https://www.donanimhaber.com/3d-yazicilar-evrim-geciriyor-isikla-anlik-uretim-artik-mumkun–202211
