Ali veste, kako lahko 3D tiskalniki pripomorejo k napredku v medicinski stroki? Novo prispela oprema v okviru RIUM projekta na Univerzi v Mariboru podaja odgovore.
Načrtovane raziskave dobavljene opreme bodo imele pomemben doprinos k znanosti na področju razvoja novih materialov in tehnologij dodajalne izdelave kovinskih izdelkov, predvsem pacientu prilagojenih medicinskih pripomočkov in vsadkov ter zapletenih izdelkov v avtomobilski in aeronavtični industriji.
Rezultati raziskav bodo tako neposredno uporabni v gospodarstvu in bodo omogočali nastanek novih podjetij in delovnih mest. Tokratna raziskovalna oprema obsega tri naprave, ki omogočajo 3D tiskanje kovinskih izdelkov, 3D tiskanje plastičnih izdelkov in plazemska ultrazvočno atomizacijo – izdelavo praškastih materialov za 3D tisk.
3D tiskanje kovinskih izdelkov
Selektivno lasersko taljenje (Selective Laser Melting – SLM) je tehnologija »3D tiskanja« kovinskih izdelkov, pri kateri izdelek nastaja z zaporednim nanašanjem slojev praškastega materiala, ki jih na mestih, določenih s trirazsežnim računalniškim modelom izdelka, laser nataljuje in tako spoji med sabo in s predhodnim slojem.
Uporaba:
Z opremo se bodo izvajale raziskave obnašanja materialov in toplotnih vplivov med laserskim, taljenjem in razvoj novih, in-situ zlitin, ki jih s klasičnimi metalurškimi postopki ni mogoče narediti. Prve raziskave bodo namenjene razvoju novih zlitin titana in tantala, ki imajo zaradi svoje biokompatibilnosti velik potencial v ortopediji.
3D tiskanje plastičnih izdelkov
Naprava deluje s polimernimi prahovi in poteka v zaščitni atmosferi kar preprečuje oksidacijo in zagotavlja izdelavo popolnoma funkcionalnih izdelkov. Programska oprema omogoča poljubno spreminjanje procesnih parametrov in s tem izvajanje različnih poskusov ter razvoj novih materialov za dodajalno izdelavo.
Tudi tu gre za tehnologijo »3D tiskanja« plastičnih izdelkov, pri kateri izdelek nastaja z zaporednim nanašanjem slojev praškastega materiala, ki jih na mestih, določenih s trirazsežnim računalniškim modelom izdelka, laser nataljuje in tako spoji med sabo in s predhodnim slojem – Selektivno lasersko sintranje (Selective Laser Sintering – SLS).
Uporaba:
Z opremo se bodo izvajale raziskave obnašanja materialov in toplotnih vplivov med laserskim sintranjem polimernih materialov in razvoj novih biorazgradljivih polimernih materialov.
Poseben poudarek bo na raziskavah zagotavljanja kakovosti in natančnosti dodajalne izdelave.
Plazemska ultrazvočna atomizacija – izdelava praškastih materialov za 3D tisk
Večina naprav za 3D tisk kovinskih izdelkov deluje tako, da v delovni prostor nanaša material s pomočjo brisalca, ki pred sabo potiska prah in ga razprostira po delovni površini. V ta namen morajo biti praškasti delci kroglaste oblike in bolj ali manj enakih velikosti, saj to zagotavlja enakomerno razprostiranje. Takšno obliko praškastih delcev lahko dobimo samo s plinsko atomizacijo, to je pršenjem kovinske taline v plinasto atmosfero.
Plazemski ultrazvočni atomizator je naprava, ki talilno toploto proizvede s plazemskim oblokom med dvema elektrodama. Pri tem je ena elektroda pritrjena na podlago, ki vibrira z ultrazvočno frekvenco (35 kHz). S tem se poveča učinkovitost oziroma produktivnost postopka. Ultrazvočni atomizator je naprava, prilagojena delovanju v laboratorijskih razmerah.
Uporaba:
Z opremo bodo, v sodelovanju z ostalimi laboratoriji, razvijali nove materiale za dodajalno
izdelavo kovinskih izdelkov. Poseben poudarek bodo imele raziskave biokompatibilnih
materialov, materialov, ki jih še ni na trgu oziroma jih s klasičnimi metalurškimi metodami
ni mogoče izdelati.
