Het wordt steeds duidelijker dat 3D-printen meer is dan alleen interessant speelgoed voor op techbeurzen. Gebaseerd op de 4.0 industrie principes, verschillende startups en kleine bedrijven nemen het momenteel op in hun productieprocessen om rechtstreeks op maat gemaakte eindproducten te maken. In deze context, de Manufacturing Processes Engineering-groep aan de Universiteit van Cordoba onderzocht hoe de eigenschappen van oppervlakken gemaakt van 3D-printen kunnen worden geoptimaliseerd met een zeer specifiek doel:dat ze zichzelf reinigen.

Het concept van een zelfreinigend oppervlak is niet nieuw. Bijvoorbeeld, in de bouw- en auto-industrie, dergelijke coatings worden al geruime tijd gebruikt op glasoppervlakken. "Deze coating helpt waterdruppels gemakkelijk van het oppervlak af te rollen en vuildeeltjes mee te nemen, " legt Pablo Romero uit, auteur van de studie samen met Juan Manuel Barrios.

Er zijn andere sectoren waarin het ook belangrijk is om zelfreinigende oppervlakken te gebruiken. Een daarvan zijn verkeerslichten, een sector waarin 3D-printen al in gebruik is om lampen voor verkeerslichten te printen. Verkeersveiligheid op snelwegen hangt er in hoge mate van af dat deze signalen schoon en zichtbaar zijn voor automobilisten, waardoor het interessant is om elementen te gebruiken die zichzelf reinigen met behulp van de regen of ochtenddauw.

Deze onderzoeksstudie analyseerde kenmerken van ruwheid van 3D-geprinte oppervlakken. Het idee is om oppervlakken te maken met zeer weinig opstaande delen en een goede afwerking om te voorkomen dat stof wordt ingebed en om vuildeeltjes gemakkelijker te verwijderen. De studie keek ook naar hydrofobe kenmerken, Het is te zeggen, het vermogen om water af te stoten. Vandaar, het water zou gemakkelijker over het oppervlak rollen, vuildeeltjes mee te nemen, die het moeilijk zou hebben om aan de oppervlakte te blijven.

Met als doel dit onderzoek op een praktische manier te implementeren binnen bedrijven, het onderzoeksteam creëerde eenvoudig te beheren modellen die de oppervlakte-eigenschappen van de stukken kunnen voorspellen nog voordat ze worden afgedrukt.

3D-printers hebben verschillende operationele parameters die kunnen worden gebruikt om de oppervlaktekenmerken van het geprinte onderdeel te wijzigen. Om deze modellen te maken, door middel van dataminingtechnieken, ze analyseerden de afdrukparameters die de zelfreinigende eigenschappen op oppervlakken het meest beïnvloeden. Volgens de onderzoekers is "dankzij deze modellen, werknemers die deze printapparatuur beheren, kunnen zich gemakkelijk bewust zijn van de waarden die ze op de printer moeten aanpassen om een ​​stuk met de gewenste zelfreinigende eigenschappen te verkrijgen."

Het onderzoek is uitgevoerd in samenwerking met het bedrijf in Cordoban genaamd Estampaciones Casado ("Casado Stamping"), een bedrijf dat verkeerslichten produceert en onderhoudt, en dat onlangs 3D-printen heeft geïntegreerd om bepaalde componenten van signalen te produceren die zijn uitgerust met LED-verlichting. "Dit gaat over ons onderzoekswerk om problemen uit de echte wereld op te lossen en een positieve impact te hebben op bedrijven in onze regio, " wijst Pablo Romero aan. In de studie, Slimme materialen 3D, een productiebedrijf uit Jaen, ook deelgenomen. Smart Materials 3D produceert thermoplastische filamenten die als grondstof worden gebruikt in 3D-printers.

Voortaan, de groep zal werken aan een project dat deel uitmaakt van het FDM-Sur National Plan genaamd "Ontwikkeling van nieuwe industriële toepassingen voor stukken die in 3D zijn gedrukt op basis van verbetering van hun oppervlakte-eigenschappen." Door het project, ze zullen proberen de kenmerken van in 3D geprinte oppervlakken te optimaliseren om echte problemen op te lossen waarmee bedrijven in de regio worden geconfronteerd.

Naast het dieper ingaan op de zelfreinigende eigenschappen van in 3D geprinte stukken, dit project zal de oppervlakte-eigenschappen verbeteren van mallen die in 3D zijn gedrukt en die worden gebruikt om stukken polyurethaanschuim te vervaardigen, zoals stoelen voor auto's, matrassen en kussens. Wat is meer, ze zullen werken aan het verminderen van ijs dat zich hecht aan communicatieantennes en andere delen van casco's op drones en onbemande luchtvaartuigen die tegenwoordig worden vervaardigd met 3D-printen.