Revoluție în imprimarea 3D: stabilirea de noi standarde pentru industrie!

Revoluție în imprimarea 3D: stabilirea de noi standarde pentru industrie!

Pe 20 august 2025, cercetătorii de la Universitatea din Duisburg-Essen vor furniza informații despre progresele inovatoare din domeniul imprimării 3D, în special prin procesul de fuziune cu strat de pulbere laser (LPBF). Cum uni-due.de rapoarte, LPBF s-a impus ca un proces industrial de imprimare 3D larg răspândit, care este utilizat în special în sectoarele aerospațiale, tehnologiei medicale și fabricarea de instrumente. Aceste tehnologii permit producerea de componente complexe și foarte rezistente.

Cercetarea s-a desfășurat pe o perioadă de șase ani, ca parte a unui program prioritar finanțat de Fundația Germană pentru Cercetare (DFG) intitulat „Materiale pentru fabricarea aditivă”. Acest program a fost finalizat cu succes, iar cunoștințele dobândite au fost puse la dispoziție printr-un studiu interlaborator și printr-un număr special al revistei Advanced Engineering Materials. Dr. Anna Ziefuß, unul dintre cercetătorii implicați, descrie rezultatele studiului interlaborator drept o piatră de hotar pentru știință și industrie.

Standardizare și rezultate ale cercetării

Studiul interlaborator, considerat cel mai mare set de date deschise de acest gen, a implicat colaborarea a 32 de laboratoare internaționale. Scopul a fost promovarea producției standardizate de componente din pulberi metalice și polimerice. În special, a fost examinată compararea proprietăților materialelor, a parametrilor mașinii și a managementului procesului.

Un obiectiv central al acestor eforturi de cercetare este îmbunătățirea și standardizarea materialelor și a proceselor aditive. Programul prioritar SPP 2122 a fost lansat în 2019, implicând peste 30 de echipe de cercetare în dezvoltarea de pulberi personalizate și funcționalizarea nanoparticulelor. Din 10 noiembrie 2025, datele colectate din studiul interlaborator vor fi disponibile publicului.

În plus față de LPBF, fabricarea aditivă se bazează pe diverse alte procese, cum ar fi fabricarea filamentului fuzionat (FFF) și roboturnarea. Conform informațiilor de la iwn.fraunhofer.de reologia fluidelor influențează semnificativ comportamentul presiunii în timpul extrudarii materialului. Se folosește un amestec de filamente polimerice și particule cu punct de topire ridicat, care sunt topite și procesate printr-o duză.

În proiecte, colectarea datelor este susținută și de simulări numerice pentru a eficientiza diferitele aspecte ale procesului de imprimare. Aceștia sunt pași importanți în identificarea compozițiilor de pastă ideale necesare pentru obiectele imprimate dorite.

Contextul imprimării 3D

Imprimarea 3D, cunoscută și sub numele de fabricație aditivă, descrie procesele de producere a obiectelor tridimensionale prin aplicarea materialului strat cu strat. Acest proces s-a dezvoltat rapid începând cu anii 1980 și este utilizat într-o varietate de domenii, inclusiv industrie, cercetare, construcții și tehnologie medicală. Materialele sunt procesate sub control computerizat pe baza datelor CAD/CAM, ceea ce crește eficiența costurilor pe măsură ce numărul de piese scade și complexitatea geometrică crește.

Cu toate acestea, provocările tehnologiilor de imprimare 3D sunt diverse. Acestea includ aspecte legale, riscuri pentru sănătate și costuri materiale. Deși formarea și educația ulterioară în fabricarea aditivă sunt diverse, nu există o ocupație de formare specifică în acest domeniu. Cum Wikipedia clarifică faptul că imprimarea 3D nu numai că deschide noi posibilități de producție, ci și abordări inovatoare în cercetare, cum ar fi bioprintarea pentru producția de organe și țesuturi.

Pe scurt, imprimarea 3D se află într-un punct de cotitură în care standardizarea și îmbunătățirea proceselor sunt cruciale pentru dezvoltarea ulterioară a noilor materiale și aplicații tehnice. Rezultatele proiectelor de cercetare aflate în desfășurare promit să aibă un impact de anvergură asupra industriei.