Banbrytande 3D-tryckteknik förbättrar multikomponenttillverkning med ökad flexibilitet och noggrannhet

StockholmForskare vid University of Missouri har utvecklat en ny metod för 3D-utskrift. Denna metod möjliggör produktion av komplexa enheter med olika material, som plast, metaller och halvledare, med endast en maskin. Den nya tekniken, kallad Freeform Multi-material Assembly Process, har nyligen publicerats i Nature Communications och kan förändra hur produkter tillverkas.

Teamet på Mizzou har utvecklat en maskin med tre olika munstycken för olika uppgifter:

• Ett munstycke applicerar ett bläckliknande material.
• Ett annat munstycke använder en laser för att forma och bearbeta material.
• Det tredje munstycket tillför ytterligare funktionella material för att förbättra produktens egenskaper.

Processen fungerar på följande sätt: Maskinen startar med att skapa en grundläggande struktur med hjälp av ett vanligt 3D-utskriftsmaterial som polykarbonat. Därefter använder den en laser för att omvandla vissa delar till ett speciellt material som kallas laserinducerat grafen, och placerar det exakt där det behövs. Slutligen tillförs andra material för att förbättra produktens funktionalitet.

Denna 3D-utskriftsteknik kan tillverka sensorer, kretskort och textilier med elektroniska delar. Genom att skriva ut sensorer inuti föremål kan vi skapa saker som upptäcker förändringar i temperatur och tryck. Till exempel kan forskare skapa föremål som ser ut som stenar eller snäckor för att studera havsströmmar. För vardaglig användning skulle denna teknik kunna hjälpa till att skapa bärbara enheter som övervakar blodtryck och andra hälsomarkörer.

Läs också:

Idag · 09:56

En ny era för organacceptans genom nanoteknik

Tillverkningen av kretskort kräver många steg och olika typer av material. Dessa metoder är kostsamma, tidskrävande och genererar avfall som skadar miljön. Denna nya teknik är mer miljövänlig och inspirerad av naturliga system.

Den friaformiga multikomponentmonteringsprocessen utmärker sig på grund av att andra metoder inte är lika mångsidiga eller precisa när det gäller att placera små komponenter i större 3D-strukturer. Mizzou-teamet löste dessa problem med sitt speciella system med tre munstycken.

Teamet från University of Missouri har utvecklat en ny 3D-utskriftsprocess som kan revolutionera produkttillverkningen. Denna process gör det enklare att designa nya produkter utan att först behöva skapa prototyper. Därmed kan den öppna för nya marknader och innovationer inom många olika områden.