Naukowcy z Uniwersytetu w Loughborough opracowali metodę wytwarzania przyrostowego o nazwie Material Treatment Extrusion Additive Manufacturing (MaTrEx-AM). Technika badawczy zakłada wykorzystanie acetonu pomiędzy warstwami wydruków w celu zwiększenia ich wytrzymałości pod obciążeniem. Naukowcy przetestowali możliwość selektywnego zniekształcania filamentów PLA i ABS – substancja wielokrotnie zwiększyła plastyczność obu materiałów. Dodany aceton wpływa na właściwości mechaniczne elementów w czasie, np. sposób odkształcania, co nadaje wydrukom 4 wymiar.
Przykładowe zastosowanie
Według autorów metody, można ją wykorzystać np. w produkcji kasków, żeby zapobiec urazom przy uderzeniach, oraz implantów biomedycznych. Pracujący przy projekcie dr Andy Gleadall tłumaczy, że MaTrEx-AM jest remedium na słabość wydruków związaną z nakładaniem na siebie kolejnych warstw, pomiędzy którymi pojawiają sę rowki: Drukowane częsci nie są wytrzymałe przez sposób ułożenia warstw, co powoduje wady geometryczne i problemy z łączeniem materiału, które nie jest tak dobre, jak w przypadku czystego polimeru – wyjaśnia. Jak dodaje, warstwy zwykłych wydruków przypominają konstrukcję powstałą przy położeniu kłód jedna na drugiej. Tymczasem aceton, który umie rozpuszczać polimery, wygładza strukturę i wypełnia nieszczelności.
Druk 4D
Według Gartnera, rynek druku 4D do 2025 roku osiągnie wartość 300 milionów dolarów. Z kolei analitycy Mordor Intelligence mówią o blisko 500 milionach dolarów do roku 2026. Jak zaznaczają, wytwarzanie przyrostowe z 4 wymiarem, jest istotne szczególnie w sektorze medycznym i obronnym. W pierwszym z nich chodzi przede wszystkim o wyeliminowanie inwazyjnych operacji na rzecz umieszczania w organizmach elementów, które osiągną właściwy kształt dzięki bodźcom (np. substancjom chemicznym). W przypadku zastosowań wojskowych, druk 4D posłuży np. do dostosowania kamuflażu do środowiska. Eksperci firmy analitycznej zakładają, że co najmniej do 2026 roku liderem w rozwoju technologii będą Stany Zjednoczone, jednak najszybszy wzrost w tym czasie odnotuje region Azji i Pacyfiku.