Le librerie di texture funzionali potrebbero migliorare tutte le parti stampate in 3D

Nel mondo stampato, prodotto in serie e CNC, tutto era liscio. Nel frattempo, il nostro mondo stampato in 3D aveva un problema di rugosità superficiale che si stava rivelando difficile da risolvere. La finitura ha richiesto più tempo della stampa e, in molti casi, ha aggiunto costi elevati.

Tutto è cambiato con Arcam. Con Arcam (ora GE) electron beam melting (EBM), abbiamo visto che anche il giusto tipo di rugosità potrebbe essere un vantaggio. L’EBM ruvido, non così denso, sempre la damigella d’onore, mai la sposa, è decollato in ortopedia. È decollato per via della porosità e perché poteva creare la giusta rugosità per favorire l’adesione ossea negli impianti ortopedici. Un bug era diventato una caratteristica. Ed era più economico della produzione convenzionale! Da allora EBM ha visto un successo continuo negli impianti ortopedici. Sempre più approvazioni 510 (K) per EBM e laser powder bed fusion (L-PBF) in ortopedia significano che questa sarà una fonte significativa di affari per il nostro settore per i decenni a venire.

Ma se guardiamo in altri settori, non vediamo davvero quel successo con le trame replicate. Inoltre, non vediamo investimenti molto significativi nelle trame in base all’opportunità. L’ortopedia è un mercato in forte crescita che non è maturato perché paesi come Brasile, Messico e Indonesia hanno una domanda insoddisfatta e non sono stati in grado di permettersi questo tipo di procedure in precedenza.

Le persone stanno diventando più pesanti, con più diabete e artrite. Allo stesso tempo le persone vivono più a lungo e hanno più aspettative di una vita più attiva più a lungo. Tua nonna vuole andare in Francia e ora riceverà un impianto all’anca che verrà sostituito tra pochi anni con uno nuovo. La somma di ciò è che l’ortopedia è una straordinaria opportunità.

Non è neanche una corsa al ribasso. Gli impianti devono essere perfetti; gli impianti falliti richiedono un’altra procedura e possono esporre le aziende di dispositivi medici a milioni di azioni legali. Quindi, questa è un’opportunità di business a lungo termine in espansione che noi, come settore, possiamo incontrare mentre veniamo pagati. Questo è bello. Ci sono più settori e casi d’uso come questo là fuori.

Dobbiamo ispirare le persone con buoni esempi di parti e applicazioni per convincerli a venire da noi. Anche gli addetti alle vendite e al marketing devono raccontare una storia accurata e avvincente per attirare l’interesse delle persone. Abbiamo bisogno di molta più formazione e anche di addetti alla stampa 3D. Ma penso che ci sia un altro metodo piuttosto inesplorato che possiamo utilizzare per trovare nuove applicazioni e far crescere il nostro settore: le texture funzionali su richiesta.

Immagina di esserci riuniti su un progetto globale per creare, testare e convalidare diverse trame per la stampa 3D. Proveremmo a realizzare molti tipi diversi di superfici ad alte prestazioni e studiarne gli effetti.

Possiamo realizzare una superficie che aumenti il ​​flusso di gas? O una superficie che lo diminuisce? Possiamo realizzare una superficie che riduca la tensione superficiale in un serbatoio o raffreddi un liquido? Possiamo progettare una porosità per assorbire il liquido in un modo particolare o per avere un’azione capillare più forte? Possiamo creare trame che bloccano due facce di parti diverse insieme su un piano, ma dove possono essere facilmente rimosse l’una dall’altra tirandole in una direzione diversa? In altre parole, potrebbe essere utile avere il velcro per il titanio? Possiamo creare trame che rendano gli oggetti più abrasivi o più resistenti? Credo di si.

E le trame che possono aumentare la durata di servizio di un ingranaggio? O una texture che può far funzionare meglio una valvola? O una texture specifica per un singolo design del collettore per instradare in modo ottimale il liquido in quel collettore? Non ne sono sicuro, ma potrebbe essere interessante.

E le texture all’interno delle camere di combustione che possono ottimizzare la combustione, rendendola più completa, per esempio? O una texture all’interno di un serbatoio che porterebbe a un tempo di elaborazione leggermente più veloce per la reazione chimica di un impianto di polimeri? Sarebbe molto utile.

Quello che mi piace di più di questo è che in questo modo possiamo scoprire effetti completamente imprevisti di trame vantaggiose. Una volta che li abbiamo, potrebbero essere applicati per migliorare un po ‘tutte le nostre parti. In effetti, molte trame disponibili renderebbero la nostra intera tecnologia un po ‘migliore.

L’idea di Texture on Demand è che sviluppiamo librerie di texture funzionali che sono open source. Quindi le condividiamo e chiediamo ai ricercatori e alle università di contribuire a loro e di lavorare con le aziende per testare queste trame ei loro effetti. Una volta che questo avrà una massa critica, le aziende si affretteranno a proteggere texture proprietarie ulteriormente ottimizzate per ottenere un vantaggio. Ciò creerà ancora più ricerca sulle trame. Forse emergeranno forgia di texture specifiche che commercializzano texture ottimizzate per le applicazioni. Forse il CAD renderà più semplice la creazione di trame funzionali e potremmo simularle meglio con FEA e simili.

Queste trame dovrebbero essere facili da applicare ai file CAD. Dovrebbero esserci degli standard in modo che possano essere ampiamente scambiati e applicati ai file da diversi programmi CAD. Dovrebbero anche essere facilmente utilizzabili in questi programmi CAD. Dovremmo essere in grado di unire trame diverse insieme per crearne di nuove o per applicarle a zone diverse di una parte. Le trame possono essere modificate e quindi anche questo risultato dovrebbe essere condiviso.

Queste trame dovrebbero essere testate per i loro effetti il ​​più ampiamente possibile per trovare effetti imprevisti. I risultati di questi test dovrebbero essere aggiunti a un database o una voce su Thingiverse o un punto vendita simile in modo che altri possano eseguire più test e trovare trame con gli effetti di cui hanno bisogno. Dovremmo quindi coerentemente, trovare gradualmente trame più funzionali che possono essere applicate a molte parti in modo che le loro prestazioni siano migliorate.

Una singola trama che aumenta la resistenza all’abrasione potrebbe essere applicata a molte decine di migliaia di parti che richiedono quella qualità. Ciò rende prezioso da un punto di vista commerciale e di ricerca lo sviluppo di queste texture. Le trame aiuterebbero tutti noi rendendo le nostre parti adatte al mondo solo un po ‘meglio. Allo stesso tempo, potrebbero sbloccare scoperte completamente nuove nella scienza e nell’ingegneria dei materiali. E questa tecnologia potrebbe quindi essere applicata a tutta la nostra base installata di macchine. Le texture potrebbero infatti rendere più pregiate tutte le macchine e tutti i materiali, che ne dici?

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