Questo logo proof-of-concept è stato stampato in 3D utilizzando un nuovo processo di produzione additiva, deposizione elettroforetica diretta alla luce (EPD). Uno strato di nanoparticelle di tungsteno (marrone scuro) è stato inizialmente depositato su aree illuminate attraverso una maschera di alluminio tagliata al laser. La maschera è stata poi cambiata, insieme alla soluzione di nanoparticelle, depositare materiale ceramico alluminoso (bianco). Nel futuro, le maschere saranno sostituite da una maschera proiettata digitalmente per un sistema di deposizione completamente automatizzato.
(Phys.org) — Per quasi un secolo, La deposizione elettroforetica (EPD) è stata utilizzata come metodo di rivestimento del materiale depositando particelle di varie sostanze sulle superfici di vari manufatti. Uno dei processi più comuni e più antichi che utilizzano l'EPD è l'applicazione di una mano di fondo a nuove carrozzerie su una linea di assemblaggio di produzione. Il corpo dell'auto è caricato positivamente mentre il primer liquido nel serbatoio dunk è caricato negativamente, forzando l'attrazione del primer sulla superficie metallica.
Fin dal suo primo utilizzo, L'EPD è stato utilizzato per depositare un'ampia gamma di materiali su superfici, compresa la ceramica, metalli, polimeri e persino cellule viventi. Questo processo collaudato funziona bene ma è limitato. L'EPD può depositare materiale solo su tutta la superficie e non in specifici, luoghi prestabiliti, fino ad ora.
I ricercatori del Lawrence Livermore National Laboratory hanno creato una tecnica chiamata deposizione elettroforetica diretta dalla luce, che utilizza elettrodi fotoconduttori e campi elettrici CC per modellare dinamicamente il materiale superficiale. Ciò consente l'accumulo di materiale in aree mirate in cui la luce entra in contatto con la superficie del fotoconduttore. Ciò consente la creazione di compositi multimateriali 3D con motivi arbitrari su ampie aree con una risoluzione fine.
La ricerca è oggetto di un paper, "Deposizione elettroforetica orientata alla luce:una nuova tecnica di produzione additiva per compositi 3D modellati arbitrariamente, " pubblicato in Materiale avanzato .
I ricercatori hanno utilizzato l'EPD a luce diretta per produrre un composito di nanoparticelle di ceramica e tungsteno di allumina. Inizialmente, le nanoparticelle di tungsteno sono state depositate attraverso la superficie fotoconduttiva, poi illuminato attraverso una maschera in alluminio tagliata al laser. Insieme al nuovo materiale è stata poi sostituita una maschera di forma diversa, depositare il materiale ceramico. Nel futuro, le maschere in alluminio saranno sostituite da una maschera proiettata digitalmente, simili a quelli che si trovano nei televisori DLP, per un sistema di deposizione completamente automatizzato.
La deposizione elettroforetica diretta dalla luce ha il potenziale per elevare l'EPD tradizionale da un singolo strato, processo di rivestimento di un singolo materiale a una vera tecnica di produzione additiva che consente di formare compositi unici. Per esempio, aree vuote possono essere create con precisione in una parte per controllare i comportamenti del materiale polimerico per l'assorbimento di energia o all'interno del materiale cellulare per la creazione di vene o vasi sanguigni per organi fabbricati.
"Abbiamo presentato una nuova tecnica di deposizione elettroforetica basata sull'utilizzo di materiali leggeri per modellare su uno strato fotoconduttivo. Questo rappresenta un grande passo avanti nell'avanzamento della deposizione elettroforetica come metodo per fabbricare compositi complessi modellati in 3D, "ha detto Andrew Pascall, ingegnere di ricerca e autore principale.
