Brèves d'actualité sur l'impression 3D, 3 juin 2023 : logiciel bêta, murs d'impression 3D, etc.

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Nous allons lancer les choses dans les brèves d'aujourd'hui sur l'impression 3D avec un logiciel, alors que General Lattice a publié une version bêta de son logiciel Frontier et qu'une équipe de recherche de l'Université Ondokuz Mayıs a développé un algorithme pour une utilisation efficace du jet de liant. En parlant de recherche, une équipe de l'UTHealth Houston School of Public Health a conçu et imprimé en 3D une réplique mobile du système des voies respiratoires humaines comme outil expérimental. Passant à la construction, des professeurs de l'Université de Hong Kong ont ajouté des murs imprimés en 3D à une maison en bois abandonnée dans le cadre d'un projet de prototype. Enfin, POC a sorti une paire de lunettes de soleil de cyclisme en titane imprimées en 3D en édition limitée.

La startup logicielle de Chicago, General Lattice, conçoit et développe des solutions matérielles numériques qui permettent aux créateurs d'être plus innovants, tout en simplifiant l'adoption de la FA. La société a récemment publié la version BETA de Frontier, son logiciel Digital Materials Platform qui démocratise l'utilisation des treillis en les traitant comme des matériaux traditionnels. La plate-forme se débarrasse des flux de travail coûteux de deviner et de vérifier grâce à sa bibliothèque gratuite de données de propriétés mécaniques validées, afin que les utilisateurs puissent choisir la combinaison de matériau, de réseau et de matériel, puis rechercher, analyser et commander des échantillons physiques. Les partenaires initiaux de la plate-forme incluent Photocentric, BASF Forward AM et EOS, et ils travailleront pour acquérir une meilleure compréhension des matériaux numériques constitués de polymères élastomères pour les applications de remplacement de mousse. Des partenaires supplémentaires seront ajoutés au fur et à mesure que Frontier continuera de croître et d'ajouter des composites, des céramiques et des métaux ; une version complète avec des capacités d'intégration sera disponible plus tard en 2023.

Dave Krzeminski, consultant senior Additive Minds chez EOS, a déclaré : "Ces outils réduiront les efforts et les coûts de remplacement de la mousse via des solutions de treillis intégrées, ainsi que les déchets générés par les itérations de prototypes physiques."

Hasan Baş, assistant de recherche

Selon un trio de chercheurs de l'Université Ondokuz Mayıs en Turquie, le jet de liant est l'une des méthodes d'impression 3D essentielles en raison de sa gamme de matériaux, de sa rentabilité et de l'absence de problèmes de contrainte thermique, mais il est plus lent que le processus de fabrication traditionnel. L'équipe visait à augmenter la vitesse de l'impression 3D par jet de liant grâce à l'utilisation d'une méthode de découpage adaptatif et d'un algorithme de quantité de liant variable, qu'ils ont détaillé dans une étude publiée. Ils ont utilisé ces outils et une imprimante open source pour fabriquer des échantillons quart de sphère, qui ont ensuite été, comme ils l'ont écrit, "frittés à 1250°C pendant 2 h avec une rampe de chauffage et de refroidissement de 10°C/min". Les résultats des tests ont montré qu'ils avaient obtenu une qualité de surface similaire avec 38 % de couches en moins que ce qu'un tranchage uniforme pouvait obtenir.

"Nous avons mené une étude sur l'utilisation du tranchage adaptatif dans le jet de liant. Nous avons également développé un algorithme pour l'utilisation efficace du jet de liant. De cette façon, nous avons augmenté les vitesses de production jusqu'à 40 %", a déclaré Hasan Baş, assistant de recherche et un co-auteur de l'étude, a déclaré à 3DPrint.com. "Nous pensons qu'il s'agit d'un développement important pour la fabrication additive."

Les chercheurs pensent que "l'utilisation réelle du tranchage adaptatif dans le jet de liant a été appliquée pour la première fois dans cette étude".

Wei-Chung Su, PhD, au centre, travaille avec Minjung Kim, à gauche, un étudiant invité de l'Université nationale de Séoul, et Jinho Lee, à droite, doctorant à l'UTHealth Houston School of Public Health, pour tester MALDA dans un environnement industriel. (Photo par UTHealth Houston)

Avec son équipe de l'UTHealth Houston School of Public Health, Wei-Chung Su, PhD, professeur adjoint d'épidémiologie, de génétique humaine et de sciences environnementales, a conçu et imprimé en 3D un système de voies respiratoires humaines répliqué, appelé Mobile Aerosol Deposition Apparatus, ou MALDA, qui est utilisé comme outil expérimental pour étudier les dépôts de particules d'aérosols en suspension dans les poumons. Le système respiratoire comprend une voie respiratoire principale, des voies respiratoires trachéobronchiques et une section des minuscules sacs aériens dans les poumons appelés alvéoles qui gèrent les échanges gazeux. Il est ensuite associé à deux granulomètres qui mesurent la distribution granulométrique des aérosols nocifs provenant de la poussière ou de la combustion de carburant afin de mieux comprendre sa composition chimique et d'utiliser les données pour évaluer les risques pour la santé, comme le cancer ou l'insuffisance pulmonaire, pour les personnes souvent exposées en raison aux risques environnementaux ou professionnels. Placé sur un chariot avec une pompe à vide alimentée par batterie, MALDA est entièrement mobile et capable de travailler sur des expériences de dépôt respiratoire d'aérosols dans des conditions réelles, et a déjà été utilisé pour estimer les dépôts respiratoires d'aérosols, tels que la cigarette électronique et le nettoyage dentaire aérosol, pour plusieurs études d'exposition environnementale et professionnelle aux aérosols.

"Je suis reconnaissant à UTHealth Houston d'avoir fourni un environnement de recherche et des ressources incroyables pour permettre à mes rêves de se réaliser. MALDA n'a pas été fabriqué dans un magasin, mais dans les laboratoires UTHealth Houston avec une technologie de pointe", Su a dit.

Le toit en tuiles et la structure en bois de l'ancienne maison ont été recyclés et restaurés. (Photo gracieuseté de John Lin et Lidia Ratoi)

Dans le cadre d'un projet prototype dans le sud-ouest de la Chine, les professeurs John Lin et Lidia Ratoi de l'Université de Hong Kong ont ajouté des murs imprimés en 3D à une maison en bois abandonnée pour créer la Maison traditionnelle du futur. Le projet de recherche, qui fait partie d'un plan gouvernemental du village de Nanlong visant à rénover des centaines de vieilles maisons en bois, a remporté la médaille du président RIBA pour la recherche et traite les anciennes habitations comme des modifications de conception continues et flexibles qui peuvent répondre à l'évolution des modes de vie, plutôt que de simplement préserver héritage culturel. En ajoutant des murs imprimés en 3D à la structure existante, les habitants peuvent recycler leurs anciennes maisons et les réassembler en nouvelles. Lin et Ratoi ont scanné la maison d'origine, qui a ensuite été démontée et reconstruite, appuyée sur les murs imprimés en 3D qui agrandissent l'espace. Des murs de séparation supplémentaires ont été ajoutés pour créer des salles de bains et une cuisine dans la cour d'entrée, puis le toit en tuiles et la structure en bois ont été rajoutés.

Les professeurs ont expliqué : "Le projet interroge la manière dont la technologie peut agir comme un potentialisateur social et devenir un moyen de renforcer les pratiques de construction locales et culturelles.

"Considérant le tissu bâti existant comme une "nouvelle nature", qui ne peut être modifiée et nécessite donc une adaptation, le processus touche à des domaines clés de la durabilité : social, technologique et culturel."

POC, un fabricant suédois de vêtements, d'équipements et d'accessoires pour les sports de neige et le cyclisme, a lancé l'Elicit Ti, une paire de lunettes de soleil de cyclisme en édition limitée à 400 $ avec des branches en titane imprimées en 3D. Les teintes sont très similaires aux lunettes de soleil Elicit standard de POC, avec leurs bras encliquetables, leurs lentilles Clarity et leurs embouts nasaux interchangeables, mais la grande différence est à quel point les bras sont maintenant maigres. Chacun est composé d'environ neuf filaments de titane extrêmement fins dans une formation en treillis, sur lesquels des pinces caoutchoutées sont glissées. L'utilisation du titane a permis d'économiser un gramme de poids, et à seulement 22 g, elles sont désormais les lunettes de cyclisme les plus légères de la marque à ce jour. En parlant de titane, bien qu'il n'y ait pas beaucoup de détails, les lunettes de soleil Elicit Ti seraient imprimées en 3D à partir de déchets médicaux Ti-6AI-4V, ce qui permet une production plus durable.

"Les matériaux durables et les performances peuvent et doivent pouvoir cohabiter. Si nous remettons en question la pensée et les méthodes conventionnelles, il n'est pas nécessaire de compromettre les performances ou la durabilité ou une raison de choisir l'un plutôt qu'un autre", a déclaré Tilda Håll, produit responsable lunetterie chez POC. "Au lieu de cela, il devrait pouvoir coexister et devenir la norme. Et nous sommes fiers qu'avec l'Elicit Ti, nous ayons montré exactement cela."

Seulement 365 paires de lunettes de soleil POC Elicit Ti ont été fabriquées et elles sont déjà épuisées.

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