دانشمندان دانشگاه فناوری نانیانگ سنگاپور (NTU سنگاپور)، مرکز چاپ سه بعدی سنگاپور (SC3DP) و شرکت الکترونیک ژاپنی پاناسونیک چاپگر سه بعدی چند ماده ای جدید توسعه داده اند.
قطعات و دستگاه های الکترونیکی به طور سنتی از فلزات سخت، سیلیکون و سرامیک ساخته می شوند. با این حال، تقاضای فزاینده ای برای لوازم الکترونیکی انعطاف پذیر و پوشیدنی وجود دارد که می توانند خم شوند، بپیچند و با سطوح مختلف مطابقت داشته باشند.
این چاپگر سه بعدی جدید با هدف پاسخگویی به این نیازهای بازار است. چاپگر سه بعدی با ترکیب لیزرهای پرقدرت با طول موج چندگانه، برای پرینت سه بعدی سریع و آسان دستگاه های الکترونیکی هوشمند، انعطاف پذیر و پوشیدنی طراحی شده است.
هدف پروژه ما یافتن راهی برای پرینت سه بعدی مواد جدید مانند پلیمرهای آلی و مواد مبتنی بر کربن مانند گرافن است که دارای خواصی است که به آنها اجازه می‌دهد روی لایه‌های انعطاف‌پذیری مانند پلاستیک یا پارچه‌ها چاپ یا پوشانده شوند و مدارهای انعطاف‌پذیر و قابل کشش ایجاد کنند. استادیار موروکشان وادکه، سرپرست پروژه، از دانشکده مهندسی مکانیک و هوافضای NTU (MAE) و SC3DP توضیح می دهد.
«لوازم الکترونیکی انعطاف‌پذیر پرینت سه بعدی راه را برای دستگاه‌های پوشیدنی راحت‌تر و سیار هموار می‌کند زیرا می‌توانند سبک‌تر و کوچک‌تر باشند. اکنون می‌توانیم ساختارهای منحصربه‌فردی ایجاد کنیم که قبلاً با الکترونیک سفت و سخت سنتی غیرممکن بود.
این پروژه بین NTU و پاناسونیک به سال 2016 برمی گردد. از آن زمان، این تیم دو پتنت ثبت کرده است، در 11 کنفرانس ملی ارائه شده و 11 مقاله منتشر کرده است.
تیم NTU-Panasonic ادعا می کند که چاپگر سه بعدی جدید آنها می تواند انقلابی در تولید مواد افزودنی ایجاد کند و امکانات جدیدی را برای نوآوری در طراحی محصول با عملکرد و انعطاف پذیری بی بدیل باز کند.
چاپگر سه بعدی چند ماده ای جدید پاناسونیک
چاپگر سه بعدی چند ماده ای جدید از طول موج های لیزری متفاوتی استفاده می کند. این واکنش‌های حرارتی و شیمیایی ایجاد می‌کنند که می‌توانند مواد متداول مبتنی بر کربن مانند پلی‌آمید و اکسید گرافن را به نوع جدیدی از گرافن بسیار متخلخل تبدیل کنند. ساختارهای چاپ سه بعدی با این گرافن جدید سبک و رسانا هستند. آنها همچنین می توانند پرینت سه بعدی شوند یا روی بسترهای انعطاف پذیر مانند پلاستیک، شیشه، طلا و پارچه پوشانده شوند و دستگاه های انعطاف پذیر و پوشیدنی ایجاد کنند.
دکتر Low Mun Ji، یکی از رهبران پروژه و مدیر کل پاناسونیک، ادعا می کند: «فناوری ما امکان ایجاد مواد مبتنی بر گرافن بسیار متخلخل و رسانا را برای استفاده در کاربردهای مختلف می دهد. در مقایسه با روش‌های سنتی تولید گرافن، روش ما سریع‌تر، ارزان‌تر و با طیف وسیعی از مواد سازگار است.»
با نگاهی به آینده، پاناسونیک یک مرکز جدید برای سیستم های تولید مبتنی بر لیزر در مرکز تحقیقاتی خود در سنگاپور راه اندازی کرده است. این تسهیلات جدید، آزمایش‌های بیشتر مفاهیم را با استفاده از اجزای چاپ سه‌بعدی چاپ‌شده توسط چاپگر سه‌بعدی چند ماده امکان‌پذیر می‌سازد. این بخشی از مفهوم “کارخانه مستقل” پاناسونیک برای توسعه “کارخانه های هوشمند برای آینده” است.
کاربردها و موارد استفاده
این چاپگر سه بعدی جدید قبلاً مورد توجه قرار گرفته است، از جمله از بخش پنانگ سازنده آمریکایی JABIL. Jabil Penang در حال کار برای ادغام الکترونیک مبتنی بر گرافن چاپ سه بعدی در یک سیستم تزریق هوشمند است.
این شرکت قبلاً یک اثبات مفهومی را با نمونه اولیه کیسه داخل وریدی (IV) ارزان قیمت ارائه کرده است که با حسگر چاپ سه بعدی مجهز به هوش مصنوعی (AI) تعبیه شده است. این دستگاه وضعیت قطره IV را کنترل می کند و به طور خودکار پارامترهایی مانند دما و جریان فشار را تنظیم می کند. سپس اطلاعات مربوطه در زمان واقعی به گوشی هوشمند منتقل می شود. این به پرسنل پزشکی امکان می دهد تا از راه دور و کارآمد عملکردهای IV را نظارت، شناسایی و کنترل کنند.
تیم تحقیقاتی همچنین حمایت مالی از انجمن ملی شرکت های بیمه متقابل (NAMIC) دریافت کرده است. این بودجه برای آزمایش ادغام قطعات پرینت سه بعدی در وسایل الکترونیکی با کارایی بالا مانند سنسورهای فشار و بخاری ها استفاده شده است.
پرینت سه بعدی چند متریال
سال گذشته، شرکت چاپ زیستی برینتر مستقر در فنلاند، اولین هد چاپ زیستی چند ماده ای و چند سیالی جهان را راه اندازی کرد. این هد چاپی که برای استفاده با پرینترهای زیستی سه بعدی Brinter طراحی شده است، هدف آن فعال کردن مهندسی بافت با دقت بالا و کاربردهای پزشکی احیاکننده است. سخت افزار هد چاپی را می توان با گزینه های مختلف کنترل دما و تصویربرداری تغییر داد. این باعث می شود که با انواع مختلفی از مواد سازگار باشد.
در جای دیگر، در سال 2021، دسکتاپ متال، توسعه دهنده سیستم پوشش مجدد بلژیکی Aerosint را خریداری کرد تا قابلیت های چاپ سه بعدی چند ماده ای خود را گسترش دهد. از طریق فناوری رسوب پودر انتخابی ثبت شده خود، Aerosint می تواند چندین ماده را به طور همزمان پرینت سه بعدی کند. گفته می‌شود که این کار راندمان پودر را بهبود می‌بخشد، به حداکثر رساندن هزینه و دستاوردهای توان بخشی.
مشترک شدن در خبرنامه صنعت چاپ سه بعدی برای اطمینان از اینکه از آخرین اخبار چاپ سه بعدی مطلع هستید. شما همچنین می توانید ما را دنبال کنید توییتر، مانند ما فیس بوک صفحه و مشترک شوید صنعت چاپ سه بعدی یوتیوب کانال برای دسترسی به محتوای اختصاصی تر
آیا علاقه مند به کار در صنعت تولید مواد افزودنی هستید؟ بازدید کنید مشاغل پرینت سه بعدی برای مشاهده گزیده ای از نقش های موجود و شروع کار خود.
تصویر ویژه اعضای تیم چاپگرهای سه بعدی چند ماده ای Panasonic-NTU را نشان می دهد. عکس از طریق NTU سنگاپور.
منبع: https://3dprintingindustry.com/news/panasonic-develops-new-multi-material-3d-printer-for-the-production-of-wearable-electronics-223038/?utm_source=rss&utm_medium=rss&utm_campaign=panasonic-develops-new-multi-material-3d-printer-for-the-production-of-wearable-electronics
