Elektrická mlha obarví složité 3D tištěné objekty  
3D tiskárny dnes už vytisknout téměř cokoliv z téměř čehokoliv. Když ale přijde na barvení nebo podobnou úpravu povrchu 3D tišteného objektu, tak už to není taková legrace. Velmi slibné je elektrosprejování, které funguje rychle, efektivně a levně.
Vlevo 3D tištěný objekt z hydrogelu, vpravo stejný objekt obarvený elektrosprejování. Kredit: J.P. Singer/Rutgers University–New Brunswick.
Vlevo 3D tištěný objekt z hydrogelu, vpravo stejný objekt obarvený elektrosprejování. Kredit: J.P. Singer/Rutgers University–New Brunswick.

3D tiskárny dovedou vytisknout úžasné věci. Některé 3D tištěné objekty mají tak delikátní a složitou strukturu, že jen přechází zrak. Bez 3D tisku bychom na něco takového nejspíš mohli zapomenout. Problém ovšem přichází ve chvíli, kdy takový objekt potřebujeme nabarvit, případně potáhnout nějakým funkčním povrchem, aniž bychom u toho dramaticky plýtvali materiálem, časem a financemi.

 

Jonathan P. Singer. Kredit: Rutgers University.
Jonathan P. Singer.
Kredit: Rutgers University.

Jonathan Singer z americké Rutgers University a jeho kolegové vymysleli nový postup, díky němuž lze jednoduše a efektivně barvit i ty nejšílenější 3D objekty. Singerův tým si vypůjčil již existující technologii electrospray deposition a přizpůsobil ji použití pro úpravu povrchu 3D objektů.

 

Nanášení s využitím elektrostatických sil spočívá v tom, že kapalina s příslušným materiálem prochází tryskou a kapičky mlhy s barvivem se v poli vytvářeném proudem o vysokém napětí, nabijí. Mlha elektricky nabitých mikrokapiček se nalepuje na povrchy, s nimiž se setkají. Mikrokapičky se dostanou dokonce na povrchy, které nejsou orientované směrem k trysce. Tato technologie se již využívala například při tvorbě povrchů obsahujících vakcínu v medicíně anebo vrstev absorbujících světlo v solárních článcích. Tým Rutgers ve svých experimentech tímto způsobem nanášel filmy z polymerových materiálů na komplexní 3D tištěné objekty, které byly vytištěny z různých typů materiálů.

 

Rutgers University, logo.
Rutgers University, logo.

Popsaným způsobem  lze dokonce vytvořit takový povrch i na 3D tištěném objektu z velmi měkkého materiálu, jako jsou například hydrogely. Takové hydrogelové 3D tištěné objekty mohou bobtnat a smršťovat se, když absorbují, respektive uvolňují vodu, a nabarvené povrchy zůstanou netknuté. Zároveň jde o velmi úsporný postup, při němž se na úpravu povrchu spotřebuje jen malé množství dotyčného materiálu.

 

Singer s kolegy teď vyvíjejí zařízení, které bude možné přidat k již existujícím 3D tiskárnám. S ním pak bude možné vytvářet na 3D tištěných objektech barevné i jiné povrchy. Vzhledem k tomu, jak je nová metoda účinná a úsporná, by mohla najít uplatnění také mimo oblast 3D tisku. Hodila by se například při aplikaci povrchů, které obsahují speciální nanočástice či bioaktivní složky, co jsou příliš drahé na to, aby se s nimi mohlo lehkomyslně plýtvat.

 

Literatura

Rutgers University 28. 4. 2020.

Datum: 04.05.2020
Tisk článku

Toulavý kopyta - Kostúr Jiří
 
 
cena původní: 100 Kč
cena: 84 Kč
Toulavý kopyta
Kostúr Jiří
Související články:

3D tiskárna s inkoustem plným bakterií tiskne žijící objekty     Autor: Stanislav Mihulka (14.12.2017)
Hewlett-Packard brzy zahájí masovou výrobu revoluční 3D tiskárny na kov     Autor: Stanislav Mihulka (14.09.2018)
Zapomeňte vše, co jste věděli o 3D tisku: Přichází Replikátor!     Autor: Stanislav Mihulka (02.02.2019)



Diskuze:

Více barev

Petr Chaloupka,2020-05-05 14:49:28

Jestli jsem to správně pochopil, tak zase mohu celý objekt obarvit jen jednou barvou. Což potíž 3D tisku s malou barevnou variabilitou jednoho objektu moc neřeší.

Odpovědět

Jen terminologie

Martin Prokš,2020-05-04 09:47:22

Dobrý den,

Jen terminologická vsuvka, neříká se tomtu česky elektrostatické nanášení barev?

Odpovědět


Radim Polášek

,2020-05-04 10:05:29

Říká. Nanáší se tak hodně desítek let tekuté barvy a v posledních desítkách let i práškové barvy.
A barva se nenabíjí v trysce, mohou se nabíjet až částečky vytvořeného aerosolu. Takže nejdřív je tryska, která vyváří ony částečky o rozměrech mikrometrů a potom za tryskou elektrody, které přenášejí elektrický náboj na procházející částečky. U prášku se potom může nabíjet uvnitř pistole třením prášku o plastový segment při pohybu prášk u při stříkání.
Předmět, na který se nanáší potom buď musí být aspoň trochu elektricky vodivý nebo pokud to je úplný izolant, musí se nějakým postupem nanést na celý povrch buď vodivý povlak nebo elektrický náboj.
Pracovní napětí elektrostatiky je obvykle mezi 50 - 80 kilovolty a proud nějak od 100 do 500 mikroampér.

Odpovědět


Re: Radim Polášek

Ladislav Truska,2020-05-04 11:44:01

Nevim jestli se to ještě používá, ale asi před třiceti lety nám na škole ukazovali v praxi jednoduché zařízení na elektostatické ošetřování stromů v lese na skládce insekticidy.. Krásně se to k tomu kmenu přichytilo a nebylo zdevastované celé okolí..

Odpovědět




Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni




Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace