Παρουσίαση της λειτουργίας του εξοπλισμού της υποδομής της ευφυούς 3Δ εκτύπωσης του έργου ΟΔΥΣΣΕΑΣ

Στα πλαίσια διεξαγωγής του έργου ΟΔΥΣΣΕΑΣ πραγματοποιήθηκε μία σειρά ενεργειών με στόχο την πειραματική λειτουργία του εξοπλισμού του εργαστηρίου ευφυούς 3Δ εκτύπωσης. Συγκεκριμένα, τέθηκαν σε λειτουργία οι εξής εργαλειομηχανές:

• Εργαλειομηχανή τρισδιάστατης εκτύπωσης για μεταλλικά υλικά (ORLAS CREATOR)
• Εργαλειομηχανή τρισδιάστατης εκτύπωσης πυροσυσσωμάτωσης λέιζερ για πολυμερή υλικά (SINTERIT LISA)
• Εργαλειομηχανή τρισδιάστατης έγχρωμης εκτύπωσης σύντηξης νημάτων (XYZ Printing Da Vinci Color)
• Εργαλειομηχανή τρισδιάστατης εκτύπωσης στερεολιθογραφίας για οδοντιατρική χρήση (formlabs Form 2)
• Εργαλειομηχανή τρισδιάστατης εκτύπωσης βιολογικών προϊόντων (CELLINK BIO-X)

ORLAS CREATOR

Η εργαλειομηχανή ORLAS CREATOR βασίζεται στην τεχνολογία επιλεκτικής τήξης με λέιζερ (Selective Laser Melting – SLM). Ουσιαστικά, η συγκεκριμένη εργαλειομηχανή δίνει τη δυνατότητα δημιουργίας 3Δ μοντέλων, χρησιμοποιώντας ως πρώτη ύλη μέταλλα σε μορφή πούδρας (π.χ. ανοξείδωτο χάλυβα, κράμα χρωμίου-κοβαλτίου (CoCr), χρυσό, ασήμι, αλουμίνιο, τιτάνιο). Η κατασκευή του τεμαχίου πραγματοποιείται εντός ενός κλειστού θαλάμου, στον οποίον παρέχεται αέριο άζωτο ή αργό για την αποφυγή της οξείδωσης και της αποδόμησης της μεταλλικής πούδρας. Η δεξαμενή που περιέχει την πούδρα ανυψώνεται, αποκαλύπτοντας μία λεπτή στρώση του υλικού, η οποία απλώνεται στην τράπεζα εκτύπωσης (100x110x110mm) μέσω του μηχανισμού επίστρωσης. Μια εστιασμένη δέσμη λέιζερ συμβάλλει στη θερμική σύντηξη των σωματιδίων της πούδρας, σχηματίζοντας τη διατομή της πρώτης στρώσης του τεμαχίου. Αφού πραγματοποιηθεί η πρώτη στρώση, εφαρμόζεται εκ νέου μία λεπτή στρώση και η διαδικασία επαναλαμβάνεται μέχρις ότου σχηματιστεί εξ ολοκλήρου το επιθυμητό 3Δ μοντέλο.

SINTERIT LISA

Η εργαλειομηχανή SINTERIT LISA δίνει τη δυνατότητα δημιουργίας 3Δ πρωτοτύπων από πολυμερή και ελαστομερή υλικά, με τη χρήση της τεχνολογίας επιλεκτικής συσσωμάτωσης με λέιζερ (Selective Laser Sintering – SLS). Η τεχνολογία αυτή χρησιμοποιεί λέιζερ υψηλής ισχύος για την τήξη των σωματιδίων της πρώτης ύλης, που βρίσκεται σε μορφή πούδρας. Η πούδρα βρίσκεται στην δευτερεύουσα τράπεζα και μέσω του επιστρωτή μεταφέρεται μία λεπτή στρώση πούδρας στην κύρια τράπεζα εκτύπωσης, η οποία συμπιέζεται προκειμένου να χρησιμοποιηθεί ως πρώτη στρώση της διατομής του επιθυμητού μοντέλου. Η δέσμη λέιζερ σαρώνει την επιθυμητή επιφάνεια της πούδρας και μέσω της συσσωμάτωσης συγκολλούνται τα σωματίδια μεταξύ τους, δημιουργώντας την πρώτη διατομή του μοντέλου. Η διαδικασία επαναλαμβάνεται μέχρι να εμφανιστεί το τελικό 3Δ αντικείμενο.

XYZ Printing Da Vinci Color

Εργαλειομηχανή XYZ Printing Da Vinci Color βασίζεται στην τεχνολογία κατασκευής με εναπόθεση τηγμένου υλικού (Fused Deposition Modeling – FDM). Η τεχνολογία αυτή χρησιμοποιεί θερμοπλαστικό υλικό το οποίο βρίσκεται σε μορφή νήματος, το οποίο τροφοδοτείται μέσω ενός κινούμενου και θερμαινόμενου ακροφυσίου, και στη συνέχεια εξωθείται και εναποτίθεται διαδοχικά ανά στρώση στην τράπεζα εκτύπωσης. Η κεφαλή εκτύπωσης κινείται σε δύο άξονες (στο οριζόντιο επίπεδο), εναποθέτοντας ένα στρώμα θερμοπλαστικού υλικού κάθε φορά. Το υλικό στερεοποιείται αμέσως μετά την εξώθησή του και στη συνέχεια η κεφαλή κινείται κατακόρυφα για την εναπόθεση υλικού στην επόμενη στρώση. Η διαδικασία επαναλαμβάνεται μέχρι την ολοκλήρωση του επιθυμητού τρισδιάστατου μοντέλου.

Formlabs Form 2

Η Εργαλειομηχανή Formlabs Form 2 επιτρέπει την εκτύπωση 3Δ πρωτοτύπων μέσω διαδοχικής στερεοποίησης στρωμάτων φωτοπολυμερούς ρητίνης, αξιοποιώντας την τεχνολογία Στερεολιθογραφίας (Stereolithography – SLA). Το εσωτερικό της δεξαμενής περιέχει την πρώτη ύλη (υγρό πολυμέρες) και η τράπεζα εκτύπωσης κινείται κατάλληλα προκειμένου να δημιουργηθεί το 3Δ αντικείμενο. Η δέσμη λέιζερ σχηματίζει τη διατομή του επιθυμητού 3Δ μοντέλου στην επιφάνεια της ρητίνης, και κατόπιν στερεοποιείται. Η τράπεζα εκτύπωσης χαμηλώνει κατά μήκος του άξονα Z και ένας μηχανισμός επιστρώνει με ρητίνη την αρχική επιφάνεια της δεξαμενής. Η διαδικασία αυτή επαναλαμβάνεται μέχρι να ολοκληρωθεί το τελικό 3Δ μοντέλο. Μετά την ολοκλήρωση της διαδικασίας αφαιρείται η τράπεζα εκτύπωσης και στη συνέχεια το 3Δ μοντέλο, εκτελώντας κάποιες ενέργειες επεξεργασίας.

CELLINK BIO-X

Η εργαλειομηχανή CELLINK BIO-X καθιστά δυνατή την εκτύπωση 3Δ πρωτοτύπων για βιολογικές εφαρμογές, αξιοποιώντας την τεχνολογία εξώθησης υλικού, χρησιμοποιώντας βιολογικά μελάνια. Ο χρήστης επιλέγει και τοποθετεί την κατάλληλη τράπεζα εκτύπωσης (π.χ. τρυβλίο) και στη συνέχεια μέσω ενός κινούμενου ακροφυσίου, εξωθείται και τοποθετείται διαδοχικά η κάθε στρώση της διατομής του μοντέλου. Στη συνέχεια, κινείται η τράπεζα εκτύπωσης στον άξονα z, και μέσω του ακροφυσίου τοποθετείται κάθε φορά καινούρια στρώση του υλικού. Η διαδικασία επαναλαμβάνεται μέχρι να ολοκληρωθεί το επιθυμητό 3Δ μοντέλο.