Inspiriert von Star TrekDer „Replikator“ von Lawrence ist eine Maschine, die in der Lage ist, Objekte bei Bedarf zu synthetisieren, so Forscher von Lawrence Das Livermore National Laboratory (LLNL) und die University of California, Berkeley, haben ein neues, möglicherweise bahnbrechender Typ von 3D-Druckern. Anstatt Objekte Schicht für Schicht aufzubauen, wie dies bei herkömmlichen 3D-Druckmethoden der Fall ist, ist dies bei diesem neuen Drucker der Fall ist in der Lage, ganze Objekte auf einmal zu drucken – indem projiziertes Licht verwendet wird, um klebriges Harz in festes Finish umzuwandeln Stücke.
„Wir haben eine neue Kategorie von 3D-Druckverfahren erfunden, die von den Prinzipien der Computertomographie (CT) inspiriert sind.“ Hayden Taylor, ein Elektroingenieur an der UC Berkeley, sagte gegenüber Digital Trends. „CT wird häufig in der medizinischen und industriellen 3D-Bildgebung eingesetzt, wurde jedoch bisher nicht in der Fertigung eingesetzt. Unser neues Verfahren heißt Computed Axial Lithography (CAL) und druckt ganze 3D-Objekte auf einmal in lichtempfindliche Materialien. Bei diesem Prozess wird ein Behälter mit lichtempfindlichem Material gedreht und gleichzeitig eine Folge berechneter Lichtintensitätsmuster projiziert, die mit der Drehung synchronisiert sind. Im Laufe der Zeit wird durch mehr als tausend verschiedene Projektionen ein dreidimensionales Muster aus Lichtenergie auf das Material übertragen. Überschreitet die zugeführte Energie einen kritischen Schwellenwert, kommt es zu einer chemischen Reaktion des Materials und es entsteht das Bauteil.“
Der CT-Geräte Bei der in Krankenhäusern regelmäßig eingesetzten Methode wird eine Röntgenröhre um den Patienten gedreht und dabei mehrere Bilder seines Inneren aufgenommen, aus denen ein Computer dann ein 3D-Modell rekonstruieren kann. Wie Taylor beschrieb, wird diese Idee bei dieser neuen Druckmethode umgekehrt: Es bedeutet, dass es damit beginnt ein 3D-Objekt und überlegt dann, wie es aus jedem Blickwinkel aussehen würde, um ein solches fertiges Objekt zu erstellen Form. Diese aus 2D-Bildern bestehenden Daten werden dann in einen Diaprojektor eingespeist, der die Bilder in einen mit dem Kunstharz gefüllten Behälter projiziert. Während des Projektionsvorgangs wird der Behälter gedreht, wodurch ein solides gedrucktes Modell entsteht.
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3D-Druck mit Licht
Das Drucken eines Objekts mit mehreren Zentimetern Durchmesser dauert nur ein paar Minuten. Als Machbarkeitsnachweis erstellte das Team eine Version von Auguste Rodins berühmter Skulptur „Der Denker“.
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„Fast alle bestehenden 3D-Druckverfahren bauen Komponenten Schicht für Schicht auf, was die Druckgeschwindigkeit einschränkt kann zu mechanischen Defekten führen, die die Festigkeit einschränken oder die Festigkeit stark richtungsabhängig machen können“, sagt Taylor Fortsetzung. „CAL macht die Verwendung von Ebenen überflüssig und strukturiert alle Punkte eines polymeren 3D-Objekts gleichzeitig. Dieser andere Ansatz eröffnet eine Reihe neuer Prozessmöglichkeiten.“
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