Tsinghua University laboratuvarındaki araştırmacılar, 3D baskı teknolojisinin en zorlu sınırlamalarından birini aşıyor. Milimetrik ölçekteki karmaşık nesneleri neredeyse anında üretebilen bir sistem geliştiriyorlar; burada katmanlama süreci veya hassas detay ile hız arasında bir seçim yapma zorunluluğu kalmıyor.
Digital Incoherent Synthesis of Holographic light fields (DISH) adı verilen bu teknik, malzemeleri katman katman dizmek yerine, üç boyutlu bir holografik ışık alanını doğrudan reçine hacmine yansıtarak nesneyi bir kerede katılaştırıyor.
Geleneksel 3D yazıcılar, hassas nozullar yardımıyla sayısız ince katmanı sabırla üst üste dizen sabırlı birer inşaat ustasına benziyor. Bu süreç güvenilir olsa da oldukça yavaş ilerliyor ve tek bir detaylı yapının tamamlanması genellikle saatler sürüyor. DISH ise bu mekanik hareketlerin yerine kontrollü ışığı koyarak bir yazıcıdan ziyade hacimsel bir projektör gibi görev yapıyor.
Sistem, reçineye birden fazla açıdan ışık yansıtmak için yüksek hızlı dönen bir periskop kullanıyor. Böylelikle kabı döndürme ihtiyacını ortadan kaldırıyor. Üst üste binen holografik alanlar, hesaplamalı optimizasyon aracılığıyla rafine edilerek kusursuz mikro ölçekli yapılar oluşturuyor.
Sonuç olarak, 1 santimetrelik derinlik aralığında 19 mikrometre baskı çözünürlüğüne ulaşılıyor.
Tsinghua ekibi gerçekleştirdiği testlerde, tamamen şekillenmiş 3D nesnelerin sadece 0,6 saniyede üretilebildiğini kanıtladı. Sistem, yapısal detayları bir insan saçının yaklaşık beşte biri genişliğindeki 12 mikrometre seviyesine kadar korurken, saniyede 333 milimetreküp hıza ulaşıyor.
Hız ve doğruluğun kombinasyonu, mühendislerin eklemeli imalatta uzun süredir aşılması zor bir engel olarak gördüğü verimlilik-kalite dengesini büyük ölçüde iyileştiriyor. Bu ilerlemenin etkileri biyotıptan robotiğe kadar geniş bir alanı kapsıyor.
Farklı viskozitelerdeki akrilatları da destekleyen malzeme esnekliği, endüstriyel ölçeklenebilirliğe işaret ediyor. Fotonik bileşenler, kamera modülleri ve hatta mikroelektromekanik sistemler, baskı tekniklerini yavaşlatan maliyetli süreçler olmadan toplu halde üretilebilir hale geliyor.
Dijital hologramları doğrudan fiziksel nesnelere dönüştüren DISH sistemi yeni bir paradigma sunuyor: İmalat aracı olarak ışık. Katman katman ilerleyen bir teknoloji için, holografik ışık projeksiyonuyla elde edilen söz konusu hız ve incelik, 3D baskının başlangıcından bu yana attığı en önemli adım olarak değerlendiriliyor.
Kaynak: https://www.techspot.com/news/111337-holographic-3d-printing-breakthrough-produces-objects-less-than.html
