Robocasting ( eng. Robocasting , engelska källor använder också termen Direct Ink Writing , DIW) är en additiv teknik som utför lager-för-lager 3D-utskrift av ett objekt genom att extrudera "bläck" genom det formande hålet i 3D-skrivarhuvudet. Tekniken tillämpades första gången i USA 1996 för tillverkning av geometriskt komplexa keramiska föremål [1] . CAD-producerade 3D-objekt delas in i lager i robocasting på samma sätt som i andra 3D-utskriftsteknologier. Vätskan (vanligtvis keramisk slurry), som kallas "bläck" i analogi med konventionella trycktekniker, kommer in genom ett munstycke med liten diameter som rör sig i enlighet med den digitala CAD-modellen. "Bläcket" lämnar munstycket i flytande tillstånd, men antar omedelbart den önskade formen på grund av pseudoplasticitet . I detta skiljer sig robocasting från smältmodellering , eftersom det inte kräver härdning eller torkning av "bläcket", de tar omedelbart den önskade formen.
Användningen av robocasting-teknik börjar med skapandet av en STL -fil med en beräkning av diametern på formningshålet. Den första delen av robocasting-produkten erhålls genom att extrudera "bläck"-trådarna i det första lagret. Vidare förskjuts arbetsområdet nedåt eller formningshålet stiger upp och nästa lager appliceras på önskad plats. Detta upprepas tills objektet är klart. Vid användning av numeriska styrmekanismer styrs som regel formningshålets rörelser av applikationsprogramvara utvecklad av CAM . Stegmotorer och servomotorer används vanligtvis för att flytta formningshålet med nanometerprecision [2] .
Efter tillverkning av produkten genom robocasting används vanligtvis torkning och andra metoder för att ge produkten de erforderliga mekaniska egenskaperna.
Beroende på sammansättningen av "bläcket", utskriftshastighet och miljöförhållanden, gör robocasting det som regel möjligt att producera strukturer av betydande längd (många gånger diametern på formningshålet) och samtidigt inte stödda underifrån [3] . Detta gör det ganska enkelt att producera 3D-strukturer med en ganska komplex form, vilket är omöjligt med andra additiv teknologier, vilket är extremt lovande för produktion av fotoniska kristaller , bentransplantat , filter, etc. Robocasting tillåter utskrift av produkter av alla former och i vilken position som helst.
Robokasting gör det möjligt att producera lösa keramiska produkter som behöver brännas innan vidare användning (liknande en keramikkruka gjord av våt lera), produkter av en mängd olika geometriska former och storlekar, upp till mikroskaliga "ställningar" [4] . Hittills är robocasting mest efterfrågad vid produktion av biologiskt kompatibla material för konstgjorda organ : genom 3D-skanning kan du bestämma den exakta formen på den nödvändiga vävnaden eller organet, utveckla dess digitala 3D-modell och skriva ut den, till exempel från kalcium fosfat eller hydroxiapatit [5] . Andra potentiella tillämpningar av robocasting inkluderar produktion av föremål med komplexa ytstrukturer såsom flerskiktskatalysatorer eller elektrolytiska bränsleceller [6] .
Robocasting kan också användas för att applicera polymer- och gelbläck med bildande håldiametrar <2 µm, vilket inte är möjligt med keramiska bläck [2] .
| 3D-utskriftsteknik | |
|---|---|
| fotopolymerisation | |
| Bläckstråle |
|
| Bläckstråle med lim | utskrift |
| extrudering | |
| Pulverteknik |
|
| laminering |
|
| Laserteknik |
|
| Konstruktion med hjälp av additiv teknik |
|
| Relaterade ämnen |
|