Duurzamere protheses en medische hulpmiddelen voor patiënten en sterkere onderdelen voor vliegtuigen en auto's zijn slechts enkele van de producten die kunnen worden gemaakt door middel van een nieuwe 3D-printtechnologie die is uitgevonden door een UMass Lowell-onderzoeker.

Stoffen zoals kunststoffen, metalen en was worden gebruikt in 3D-printers om producten en onderdelen voor grotere artikelen te maken, omdat de praktijk de prototyping- en productiegebieden heeft verstoord. Producten die zijn gemaakt door middel van 3D-printen van kunststoffen omvatten alles van speelgoed tot drones. Terwijl de wereldwijde markt voor 3D-kunststofprinters wordt geschat op $ 4 miljard en groeit, er blijven uitdagingen bestaan ​​om ervoor te zorgen dat de printers objecten maken die snel worden geproduceerd, behouden hun sterkte en weerspiegelen nauwkeurig de gewenste vorm, volgens David Kazmer van UMass Lowell, een professor in de kunststoftechnologie die het onderzoeksproject leidde.

Injectieprinten genoemd, de technologie die Kazmer pionierde, staat in het wetenschappelijke tijdschrift Additieve productie vorige week online gezet.

De uitvinding combineert elementen van 3D-printen en spuitgieten, een techniek waarbij objecten worden gemaakt door matrijsholtes te vullen met gesmolten materialen. Het huwelijk van de twee processen verhoogt de productiesnelheid van 3D-printen, terwijl de sterkte en eigenschappen van de resulterende producten worden verbeterd. De innovatie produceert objecten doorgaans ongeveer drie keer sneller dan conventioneel 3D-printen, wat betekent dat banen die ooit ongeveer negen uur duurden, nu slechts drie duren, volgens Kazmer, die in Georgetown woont.

"De uitvinding verbetert de kwaliteit van de geproduceerde onderdelen aanzienlijk, waardoor ze volledig dicht zijn met weinig scheuren of holtes, dus ze zijn veel sterker. Voor technische toepassingen, dit is spelveranderend. Het nieuwe proces is ook kosteneffectief omdat het kan worden gebruikt in bestaande 3D-printers, met alleen nieuwe software om de machine te programmeren, ' zei Kazmer.

Het proces duurde ongeveer 18 maanden om te ontwikkelen. Austin Colon van Plymouth, een UMass Lowell Ph.D. kandidaat in de kunststoftechniek, hielp bij het valideren van de technologie naast Kazmer, die cursussen geeft in productontwerp, prototyping en procescontrole, onder andere onderwerpen. Hij heeft patent aangevraagd op de nieuwe technologie.