p Agora é possível imprimir materiais extremamente viscosos em 3D, com consistência de argila ou massa de biscoito com fina precisão, graças ao trabalho realizado na Purdue University. Este desenvolvimento pode em breve permitir a criação de cerâmicas customizadas, foguetes sólidos, farmacêuticos, implantes biomédicos, alimentos, e mais. p "É muito empolgante podermos imprimir materiais com consistências que ninguém conseguiu imprimir." diz Emre Gunduz, professor assistente de pesquisa na Escola de Engenharia Mecânica. "Podemos imprimir diferentes texturas de alimentos; implantes biomédicos, como coroas dentárias feitas de cerâmica, Pode ser personalizado. As farmácias podem imprimir medicamentos personalizados em 3D, então uma pessoa só precisa tomar uma pílula, em vez de 10. "

p Ao aplicar vibrações ultrassônicas de alta amplitude ao bico da própria impressora 3-D, a equipe Purdue foi capaz de resolver um problema que atormenta os fabricantes há anos.

p A maioria das soluções propostas para este problema envolve a mudança da composição dos próprios materiais, mas a equipe de Purdue adotou uma abordagem completamente diferente.

p "Descobrimos que, ao vibrar o bico de uma forma muito específica, podemos reduzir o atrito nas paredes do bico, e o material simplesmente atravessa, "Gunduz diz.

p A equipe Purdue foi capaz de imprimir itens com precisão de 100 mícrons, que é melhor do que a maioria das impressoras 3-D para consumidores, enquanto mantém altas taxas de impressão.

p "A forma mais comum de impressão 3-D é a extrusão termoplástica, "Gunduz diz." Isso geralmente é bom o suficiente para protótipos, mas para fabricação real, você precisa usar materiais com alta resistência, como cerâmicas ou compostos de metal com uma grande fração de partículas sólidas. Os precursores desses materiais são extremamente viscosos, e impressoras 3-D normais não podem depositá-los, porque eles não podem ser empurrados por um pequeno bocal. "

p É difícil visualizar o processo de impressão 3-D, porque os materiais usados ​​são opacos e as superfícies ficam escondidas dentro do bico. Então, a equipe viajou para o Laboratório Nacional de Argonne, fora de Chicago, para conduzir imagens de raios-X microscópicos de alta velocidade. Eles foram capazes de ver dentro do bico e medir com precisão o fluxo do material semelhante a argila pela primeira vez.

p "Os resultados foram realmente impressionantes, "Gunduz diz." Ninguém jamais caracterizou um fluxo viscoso através de um canal desta forma. Conseguimos quantificar o fluxo, e entender como nosso método estava realmente funcionando. "

p A pesquisa está sendo conduzida no Purdue's Zucrow Labs, o maior laboratório de propulsão acadêmico do mundo. Como tal, a primeira aplicação prática explorada é para combustível sólido de foguete.

p "Os propelentes sólidos começam muito viscosos, como a consistência da massa de biscoito, "diz Monique McClain, um Ph.D. candidato na Escola de Aeronáutica e Astronáutica de Purdue. "É muito difícil de imprimir porque cura com o tempo, e também é muito sensível à temperatura. Mas com este método, na verdade, fomos capazes de imprimir fios de propelente sólido que queimavam de forma comparável aos métodos tradicionais de fundição. "

p McClain testou a combustão imprimindo amostras de dois centímetros, acendendo-os em um recipiente de alta pressão (até 1, 000 libras por polegada quadrada) e analisando o vídeo em câmera lenta da queima.

p Para combustíveis sólidos de foguete, A impressão 3-D oferece a oportunidade de personalizar a geometria de um foguete e modificar sua combustão. "Podemos querer que certas peças queimem mais rápido ou mais devagar, ou algo que arde mais rápido no centro do que do lado de fora, "McClain diz." Podemos criar isso com muito mais precisão com este método de impressão 3-D. "