Robocasting ( eng. Robocasting , engelske kilder bruger også udtrykket Direct Ink Writing , DIW) er en additiv teknologi , der udfører lag-for-lag 3D-print af et objekt ved at ekstrudere "blæk" gennem det formende hul i 3D-printerhovedet. Teknologien blev første gang anvendt i USA i 1996 til fremstilling af geometrisk komplekse keramiske objekter [1] . CAD-producerede 3D-objekter opdeles i lag i robocasting på samme måde som i andre 3D-printteknologier. Væsken (normalt keramisk opslæmning), der refereres til som "blæk" i analogi med konventionelle printteknologier, kommer ind gennem en dyse med lille diameter, der bevæger sig i overensstemmelse med den digitale CAD-model. "Blækket" kommer ud af dysen i flydende tilstand, men antager straks den ønskede form på grund af pseudoplasticitet . I dette adskiller robocasting sig fra fusionsmodellering , da det ikke kræver hærdning eller tørring af "blækket", de tager straks den ønskede form.
Brugen af robocasting-teknologi begynder med oprettelsen af en STL -fil med en beregning af diameteren af det formende hul. Den første del af robocasting-produktet opnås ved at ekstrudere "blæk"-trådene ind i det første lag. Yderligere forskydes arbejdsområdet ned, eller formningshullet hæver sig op, og det næste lag påføres på det ønskede sted. Dette gentages, indtil emnet er afsluttet. Ved brug af numeriske kontrolmekanismer styres formningshullets bevægelser som regel af applikationssoftware udviklet af CAM . Stepmotorer og servomotorer bruges almindeligvis til at flytte formhullet med nanometerpræcision [2] .
Efter fremstillingen af produktet ved robocasting, anvendes tørring og andre metoder normalt for at give produktet de nødvendige mekaniske egenskaber.
Afhængigt af sammensætningen af "blæk", udskrivningshastighed og miljøforhold, gør robocasting det som regel muligt at producere strukturer af betydelig længde (mange gange diameteren af formningshullet) og samtidig ikke understøttet nedefra [3] . Dette gør det ret nemt at producere 3D-strukturer med en ret kompleks form, hvilket er umuligt ved brug af andre additive teknologier, hvilket er yderst lovende til produktion af fotoniske krystaller , knogletransplantater , filtre osv. Robocasting tillader udskrivning af produkter af enhver form og i enhver stilling.
Robokasting gør det muligt at fremstille løse keramiske produkter, der skal brændes før videre brug (svarende til en keramisk gryde lavet af vådt ler), produkter af en lang række geometriske former og størrelser, op til mikroskala "stilladser" [4] . Til dato er robocasting mest efterspurgt i produktionen af biologisk kompatible materialer til kunstige organer : ved 3D-scanning kan du bestemme den nøjagtige form af det nødvendige væv eller organ, udvikle dets digitale 3D-model og udskrive det, for eksempel fra calcium fosfat eller hydroxyapatit [5] . Andre potentielle anvendelser af robocasting omfatter produktion af objekter med komplekse overfladestrukturer såsom flerlagskatalysatorer eller elektrolytiske brændselsceller [6] .
Robocasting kan også bruges til at påføre polymer- og gelblæk med huldiametre <2 µm, hvilket ikke er muligt med keramiske blæk [2] .
| 3D-printteknologier | |
|---|---|
| Fotopolymerisation |
|
| Inkjet |
|
| Inkjet ved hjælp af klæbemidler | |
| ekstrudering | |
| Pulverteknologi |
|
| laminering |
|
| Laser teknologier |
|
| Konstruktion ved hjælp af additive teknologier |
|
| relaterede emner |
|