Az USA Energiaügyi Minisztériuma alá tartozó Oak Ridge National Laboratory munkatársainak sikerült 3D nyomtatással olyan anyagot alkotniuk, amely több szempontból felülmúlja a gyártóiparban eddig alkalmazott megoldásokat. A projekt egyik különlegessége, hogy a természetben nagy mennyiségben megtalálható, olcsó kvarchomokból varázsol speciális, több területen bevethető matériát.

A homokkal előszeretettel kísérleteznek az úgynevezett kötőanyag-befecskendező (binder jetting) nyomtatási technológia alkalmazási lehetőségeinek kiszélesítését kutatva, ám jellemzően nem végeredménynek szánt tárgyak, alkatrészek előállításánál. Az amerikai nemzeti laboratórium munkatársai viszont olyan összetevőt alkottak, amelynek köszönhetően a végtermék minden korábbinál robosztusabb alakot ölthet, ráadásul sima vízzel is eltávolítható, ha mondjuk már elvégezte a dolgát a gyártási folyamatban.

A nyitóképen látható aprócska hídszerkezet például saját tömegének 300-szorosát is megtartotta. Ez olyan teljesítmény, mintha a Brooklyn hídra gond nélkül felpakolnánk 12 darab Empire State Buildinget.

A varázslatos binder jetting

A fentieket lehetővé tevő, már említett binder jetting nyomtatási technológia viszonylag új eljárás, amely számos területen kedvezőbb eredményeket tud felmutatni, mint a régebb óta használt egyéb 3D nyomtatási megoldások. Lényege, hogy a nyomtató finom porrétegeket (ez lehet fém, vagy éppen a példánknál maradva, homok) fektet le, majd ezekre fecskendezi be a fej a ragasztást végző kötőanyagot. A folyamat végén, némi utómunkát követően, csak el kell távolítani a nem használt alapanyagot. Az eljárás kombinálható festékkel is, így gyorsan és egyszerűen állíthatók elő egyedi, színes 3D nyomtatott termékek, alkatrészek, tárgyak.

A mostani projekt különlegessége, hogy olyan polimert sikerült találni a kutatóknak, amely úgy teszi többszörösen ellenállóbbá a kész alkotást, hogy közben közönséges vízsugárral is feloldható marad. Ez fontos, hiszen így az eddigieknél sokkal szélesebb területen lehet a technológiát alkalmazni, például összetett elemek gyártásának támogatására.

A kötőanyag és a kvarchomok házasítása különösen érdekes lehet az autóiparban és az űrrepülésben érdekelt gyártók számára, mivel ideálisak lehetnek olyan alkatrészek előállításánál, ahol a súly kritikus tényező. A homoknyomatok hő hatására sem változtatnak alakjukon, így gond nélkül be lehet vonni ezeket szén- vagy üvegszálas borítással, hogy aztán a gyártási folyamat végén, egy vízsugaras kezelést követően megkapjuk a terveknek megfelelő, alakjában, méreteiben tökéletes, ultrakönnyű elemet.