매사추세츠 공과대학(MIT)과 델프트 공과대학 연구진이 재료 낭비를 줄이면서 맞춤형 물체 제작 효율성을 높이는 새로운 3D 프린팅 기술을 공개했다.
속도 조절 다림질로 알려진 이 방법은 열에 반응하는 재료를 사용하여 단일 인쇄 프로세스로 복잡하고 다양한 질감의 품목을 만들어 시간이 많이 소요되는 노즐 교체가 필요하지 않음, MIT(Massachusetts Institute of Technology) 열려 있는 보도 자료에서.
연구원에 따르면 기존의 다중 재료 3D 프린팅 방법에는 여러 개의 노즐을 사용해야 하는 경우가 많아 과도한 재료 낭비와 생산 시간 연장이 발생합니다.
이에 비해 새로 개발된 기술은 듀얼 노즐 프린터를 사용한다.
첫 번째 노즐은 열에 민감한 필라멘트를 증착하는 반면, “다림질” 도구 역할을 하는 두 번째 노즐은 열을 사용하여 색상과 질감을 포함한 재료의 특성을 조작합니다.
두 번째 노즐의 속도를 조정함으로써 연구자들은 프린터 하드웨어를 수정하지 않고도 특정 수준의 불투명도와 질감을 얻을 수 있습니다.
MIT 박사 과정 학생이자 연구 공동 저자인 Mustafa Doğa Doğan은 이 기술의 잠재력을 다음과 같이 강조했습니다. “현재 우리는 소수의 잉크를 교묘하게 조합하여 다양한 색조와 질감을 생성하는 데스크톱 프린터를 보유하고 있습니다. .우리는 프린터로도 동일한 작업을 수행할 수 있기를 원합니다.” 3D – 제한된 재료 세트를 사용하여 3D 프린팅된 개체에 대한 보다 다양한 속성 세트를 생성합니다.
Dogan과 TU Delft의 Zjenja Doubrovski, MIT 전기 공학 및 컴퓨터 과학부와 CSAIL의 Stephanie Mueller가 공동으로 수행한 이 연구는 다가오는 사용자 인터페이스 소프트웨어 및 기술에 관한 ACM 심포지엄에서 발표될 예정입니다.
열을 제어하는 하네스 속도
연구원들에 따르면, 이 연구의 동기는 단일 재료를 사용하여 다중 속성 3D 프린팅을 달성하는 보다 효과적인 방법을 탐색하는 것이었습니다.
기존 방법은 일반적으로 인쇄와 가열 모두에 단일 노즐을 사용하므로 시간이 많이 걸리고 필라멘트 품질이 저하될 수 있습니다.
이러한 문제를 극복하기 위해 팀은 하나의 노즐로 인쇄하고 두 번째 노즐을 사용하여 재료를 재가열하는 기술을 개발했습니다.
MIT 기계공학과 대학원생 Marwa Al-Alawi는 이 과정을 화염 위로 손가락을 움직이는 것에 비유하면서 두 번째 노즐이 움직이는 속도가 가열되는 재료의 온도에 영향을 미친다고 설명했습니다.
이를 통해 가열원을 변경하지 않고도 다양한 온도를 달성할 수 있습니다.
연구원들은 두 번째 노즐이 특정 색상과 질감에 해당하는 정확한 온도로 필라멘트를 가열하는 데 필요한 속도를 결정하기 위한 이론적 모델을 만들었습니다.
그들은 이 모델을 사용하기 쉬운 인터페이스에 통합하여 3D 모델의 픽셀을 자세한 인쇄 지침으로 변환했습니다.
생산의 효율성과 다양성
실험에서 팀은 세 가지 다른 열 반응성 필라멘트를 테스트했습니다.
첫 번째는 발포 폴리머로, 가열하면 팽창하여 다양한 색조와 질감을 만들어 낼 수 있었습니다.
연구진은 또한 나무와 코르크 섬유가 포함된 끈을 사용하여 실험을 수행했는데, 이는 태워서 어두운 색상을 생성할 수 있습니다.
신기술 시연에는 부분적으로 투명한 물병과 그립력을 향상시키도록 설계된 장식용 자전거 손잡이의 생산이 포함되었습니다.
조정된 속도 다림질 방법은 기존의 다중 재료 방법에 비해 인쇄 시간을 크게 줄여 생산 시간을 몇 시간씩 연장하고 재료 소비를 늘릴 수 있습니다.
미래를 내다보면서 연구팀은 추가적인 열 반응성 재료를 탐구하고 속도 내장형 다림질이 특정 물체의 기계적 및 음향 특성을 어떻게 수정할 수 있는지 조사할 계획입니다.
“트위터를 통해 다양한 주제에 대한 생각을 나누는 아 동율은 정신적으로 깊이 있습니다. 그는 맥주를 사랑하지만, 때로는 그의 무관심함이 돋보입니다. 그러나 그의 음악에 대한 열정은 누구보다도 진실합니다.”