Andres Bienzobas e la stampa a grafica a nido d’ape una rivoluzione possibile per la stampa 3d a colori e nei materiali e anche nella velocità

Nella stampa 3d quello che manca alla fine è un sistema semplice e poco costoso per stampare a colori. Ci sono delle soluzioni in giro ma non funzionano benissimo:  la soluzione principale è l’uso di diversi estrusori contemporaneamente , ma questo incide molto nel costo della stampante, poi c’è botObjects, acquisita da 3D Systems, che  ha proposto l’alimentazione di più filamenti in un estrusore, dove sarebbero stati fusi e mescolati in un colore di output desiderato. Questa tecnica, non verificate dal pubblico, dovrebbe portare ad un effetto gradiente, con cambiamenti di colore che si verificano solo gradualmente nel corso di molti strati. Troviamo anche il Diamond Hotend di RepRap.me ma segue un approccio simile a botObjects, se non che, nel passaggio tra i colori, il gradiente finisce in una  “torre dei rifiuti”, in modo che solo il filamento distintamente colorato venga stampato. Poi abbiamo anche Palette ma vediamo se questo sistema verrà comercializzato.

Infine, troviamo Spectrom, una idea di due studenti della Università del Wisconsin ,che credono di poter fornire a qualsiasi stampante desktop FFF sul mercato la possibilità di stampare a colori. Il loro estrusore tinge un filamento trasparente che viene alimentato nella stampante : sostengono che la loro tecnologia è in grado di colorare  una stampa, passando rapidamente da un colore all’altro all’interno del processo di stampa, il metodo esatto dietro questo processo deve ancora essere rivelato al pubblico, visto che è protetto da un brevetto.

Alla stampa 3D Week a New York, però c’era anche  Andres Bienzobas, un imprenditore ed inventore cileno che crede di aver messo a punto una propria tecnica per la stampa multicolore in FFF 3D.  Avendo  depositato i brevetti per la tecnologia, è alla ricerca di produttori di stampanti 3D che lo aiutino ad applicare il suo sistema. Ma, più che offrire una possibilità per  stampare in  3D a colori, una delle idee di Andres potrebbe invece generare una nuova tecnologia di stampa 3D .

Andres arriva dalla stampa2D, dove, dopo aver lavorato nel settore per qualche tempo, ha inventato un processo di produzione per velocizzare le stampe multi-copia, rendendo la stampa 2D più economica e più versatile. La tecnologia, Solid Projection Printing, è in grado di stampare “immagini 2D in 3D a blocchi che si formano da a forma di nido d’ape il che permette al materiale di prendere forma. ” E ‘un processo unico che può essere difficile da immaginare senza il seguente video esplicativo.

Attraverso la sperimentazione, Andres ha immaginato diversi metodi possibili per il full-color, nella stampa FFF 3D. In una versione, l’inventore  il filamento viene colorato prima o dopo la sua entrata nell’estrusore della stampante usando una testina di stampa a getto d’inchiostro .  “Un altro consiste nella  estrusione di polimeri elettrocromici permanenti e colorati quando vengono depositati, grazie a diverse tensioni elettriche per creare la stringa di colore desiderato. Un altro consiste in una serie di perline colorate, un altro in una serie di sfere o cilindri colorati  l’uno nell’altro, e così via “. Altre forme di realizzazione vedrebbero diversi filamenti tagliati e assemblati o anche dei pellet industriali assemblati in una stringa multicolore a forma di filamento.

andres-bienzobas-full-color-3D-brevettoTutti questi metodi, tuttavia, sono legati tra loro da l’idea che un oggetto 3D stampato è colorato solo sul suo esterno con i singoli pixel,  l’interno rimane monocromatico al fine di risparmiare inchiostro. Simile a una stampante a getto d’inchiostro la stampante deposita diversi inchiostri colorati, e questi pixel si fondono otticamente per rivelare un’immagine. Andres spiega, “Il filo comune a tutte queste forme di colorazione è una stringa di diverse sezioni colorate che, una volta depositata, produce un’immagine sulla superficie dell’oggetto  generando dalla coincidenza dei” punti “colorati o ‘pixel’ di ogni strato, nello stesso modo in cui un accordo specifico di punti colorati o pixel creano le immagini sulla carta stampata o su uno schermo. “Sebbene Honeycomb Graphics stia facendo  gli ultimi ritocchi al suo video, che illustra ciascuna di queste tecnologie, il seguente video dimostra il concetto generale.

Con l’aiuto deglispecialisti IP Vann Pearce e Chris Higgins, da Orrick, Herrington & Sutcliffe LLP, Andrés è stato in grado di presentare una domanda di brevetto per questa nuova forma di stampa 3D. Mentre le domande di brevetto sono normalmente piuttosto noiose,  l’applicazione da Andres e della sua squadra IP è quasi un’opera d’arte moderna, in termini di disegni, e descrive i metodi di cui sopra per raggiungere la stampa 3D a colori (i numeri di riferimento sono  rimossi per una lettura più semplice):
stampa a colori 3d fig 1 a e 1 b di Andres BienzobasLa Fig 1a illustra un esempio di un oggetto stampato (a tazza) che comprende un’immagine su una superficie esterna dell’oggetto 100A. Come illustrato nella vista ingrandita 110A, l’immagine è definita da una matrice di pixel che comprende una pluralità di pixel colorati che sono disposti in file. In varie forme di realizzazione, le righe possono comprendere porzioni o segmenti di una linea parallela (ad esempio, come mostrato in Fig. 3 stampa a colori 3d fig 3 di Andres Bienzobase descritto in dettaglio in questa sede).
La fig. 1b illustra un altro esempio di un oggetto stampato (testa di principessa Leila) che comprende un’immagine su una superficie esterna dell’oggetto. Come illustrato nella vista ingrandita 110B, l’immagine è definita da una matrice di pixel che comprende una pluralità di pixel colorati che sono disposti in righe 125. In varie forme di realizzazione, le righe possono comprendere porzioni o segmenti paralleli di una linea (ad esempio, mostrato in Fig . 3 e descritto in dettaglio in questa sede).
Un  progetto su Kickstarter di recente successo ha dimostrato un approccio che può, in un primo momento, sembrare a portare qualche piccola somiglianza con il brevetto di Andres.  Palette vede fino a quattro bobine di filo alimentato  nel processo, li taglia fino a mescolare i colori. Quando ho chiesto ad Andrés la differenza tra questa tecnica e ciò che propone, Andrés mi dice che è tutta una questione di scala e di portata:

E ‘completamente diverso dal mio. Quello che fanno è mettere insieme lunghi tratti di filamenti di diversi colori, in modo che la stampa risultante sia  la stessa cosa di una stampante con 2, 3 o 4 estrusori, ma meglio. La stampa risultante avrà intere sezioni di un colore piatto, accanto o sopra l’altro, ma non mescola molto piccoli segmenti di colori per creare altri colori per combinazione, come il processo di colore CMYK o altro sistemi di colorazione.
Se questi ragazzi stavano facendo lo stesso, invece di lunghi pezzi di ogni colore, che potevano mettere insieme piccoli pezzi di ogni colore, di circa 100 a 200 micron ciascuna, allora sarebbe un sistema simile a quello del mio brevetto. Avrebbero anche bisogno di un software diverso.
La cosa più interessante  è l’ultima incarnazione che Andrés   ha descritto, in cui delle perline colorate sono agganciate insieme come  stampate. Questo è, in sostanza, un tipo di stampa voxel 3D, che ha un enorme potenziale per l’industria. Voxel di per sé, potrebbe aumentare la velocità della stampa 3d . Il Brevetto di Andres ‘urilizza anche e materiali unici, come oro e cromo, “Per esempio,i metalli come cromo, argento, oro, e simili possono essere presenti in un pixel. Di conseguenza, dovrebbe essere chiaro che eventuali realizzazioni nell’esempio qui descritto non sono limitanti sulle molte forme di realizzazione alternative che rientrano nell’ambito e nello spirito della presente invenzione. ”

a La tecnologia di Andres non è solo in forma di brevetto, però. Lui e la sua squadra sono in fase di completamento un prototipo di medie dimensioni in grado di stampare una stringa di 1,75 di diametro. Ma, per portare la tecnologia sul mercato, Andres è alla ricerca di partner disposti ad avventurarsi verso l’ignoto e riportare  una nuova forma di tecnologia di stampa 3D. Egli ritiene che è del tutto fattibile ed ha già iniziato i colloqui con produttori di stampanti 3D interessati a lanciare il suo sistema.  “Per quanto riguarda i costi di sviluppo, a mio parere, questa tecnologia è molto più semplice e meno costosa  dello sviluppo di SPP, che ci ha preso circa 18 mesi per essere sviluppata. Recentemente abbiamo avuto colloqui preliminari con un noto, produttore della stampante FFF e, secondo loro, si potrebbe avere questa funzione a regime nelle loro stampanti in 5-6 mesi di tempo, confermando la mia convinzione che questo non è un problema molto difficile da risolvere né dal punto di vista dell’hardware né dal punto di vista del software. ”

Con o senza di loro, il prototipo  dovrebbe essere completato entro tre mesi, e a quel punto la Grafica a nido d’ape lavorerà per ridurre la tecnologia in estrusori di piccole dimensioni che potrebbero potenzialmente essere montato sulle stampanti attuali.Avendo già concepito e realizzato una rivoluzionaria tecnologia di stampa   2D, è completamente plausibile che possa  portare questa tecnica al 3D. E se si desidera unirsi a lui nella corsa,  è possibile contattare Andres al seguente indirizzo mail : a_bienzobas@honeycombgraphics.cl.

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