Naukowcy z uczelni MIT i TU Delft opracowali nową technikę druku 3D o nazwie „speed-modulated ironing” (prasowanie z modulowaną prędkością), która pozwala na tworzenie obiektów z wieloma kolorami, odcieniami i teksturami z użyciem tylko jednego materiału. Metoda ta polega na wykorzystaniu drukarki 3D z dwoma dyszami. Pierwsza z nich nanosi filament reagujący na ciepło, a druga dysza, która nie aplikuje materiału, podgrzewa wydrukowaną warstwę, co wywołuje zmiany w jej właściwościach, takich jak kolor czy szorstkość powierzchni.
Zespół opracował model, który przewiduje, ile ciepła zostanie przeniesione na materiał w zależności od prędkości ruchu drugiej dyszy. Dzięki temu mogą precyzyjnie kontrolować temperaturę i uzyskać zamierzone efekty, np. różne kolory, odcienie czy tekstury. Co istotne, technika ta nie wymaga modyfikacji sprzętu drukarki. Interfejs użytkownika oparty na tym modelu automatycznie generuje instrukcje dla drukarki, aby osiągnąć pożądane rezultaty.
Podczas testów naukowcy wykorzystali trzy różne filamenty reagujące na ciepło. Pierwszy, polimer piankowy, który rozszerza się pod wpływem temperatury, umożliwił tworzenie różnych odcieni, przezroczystości i tekstur. Drugi materiał zawierał włókna drewniane, a trzeci korkowe – oba mogły być zwęglane w celu uzyskania ciemniejszych odcieni.
Technika „speed-modulated ironing” pozwala na tworzenie obiektów szybciej i z mniejszym zużyciem materiału w porównaniu do tradycyjnych metod druku z wielu materiałów, które wymagają częstej zmiany dysz. Przykłady zastosowania tej metody to np. produkcja uchwytów rowerowych o zróżnicowanej szorstkości dla lepszej przyczepności lub butelek z częściowo przezroczystymi obszarami. W przyszłości zespół planuje eksperymenty z innymi materiałami reagującymi na ciepło, takimi jak tworzywa sztuczne, oraz badania nad wpływem tej techniki na właściwości mechaniczne i akustyczne wydruków.
Źródło: www.mit.edu
