Het 3D-printen van kleine onderdelen voor grote impact

Geplaatst op 07 juni 2021 om 10:28 uur
Het 3D-printen van kleine onderdelen voor grote impact
Of het nu computerchips, smartphonecomponenten of camera-onderdelen zijn, de hardware in veel producten wordt steeds kleiner. De trend zet bedrijven ertoe aan om nieuwe manieren te bedenken om de onderdelen te maken die onze wereld van stroom voorzien. De startup Boston Micro Fabrication van MIT-professor Nicholas Fang gebruikt een nieuwe lichtfocusmethode om ultraprecieze 3D-printers te maken.

Boston Micro Fabrication (BMF) is in 2016 opgericht om de resolutie en precisie van 3D-printen te verbeteren. Tegenwoordig helpt het bedrijf klanten in de race naar steeds kleinere onderdelen door nieuwe soorten printers aan te bieden die worden gebruikt om elektronica, medische apparaten, microfluïdische chips etcetera te maken.

 

De 3D-printers van het bedrijf maken producten van enkele millimeters groot met details op micronschaal. Het bedrijf claimt dat de printers het mogelijk maken om nieuwe onderdelen te maken met kleine, complexe geometrieën en geheel nieuwe functies.

 

"Je kunt dingen afprinten drukken die je niet kunt vormenin een mal", zegt CEO John Kawola. "Dat is een reden waarom veel mensen nadenken over additive manufacturing: ze worden niet beperkt door de beperkingen van het vormen. Het geeft bedrijven nieuwe ontwerpvrijheid."

 

Microtechnologie voor impact

Een groot deel van Fang's werk aan het MIT omvat het bestuderen van algemene 3D-printbenaderingen die een materiaal blootstellen aan licht om het uit te harden. Een dergelijke benadering, digitale lichtverwerking (DLP), gebruikt een lichtflits van een projector om elke laag materiaal die wordt geprint uit te harden.

 

BMF gebruikt een speciale lens om geprojecteerd licht op zeer kleine schaal te focussen. "Het proces vertoont veel overeenkomsten met gewone microscopen, behalve dat we een digitaal beeld leveren in plaats van uniform licht in een microscoop", legt Fang uit. BMF heeft ook nieuwe softwareontwerp- en controlesystemen ontwikkeld om het printplatform tijdens de productie nauwkeurig te verplaatsen.

 

Sinds zijn oprichting heeft BMF printplatforms uitgebracht met steeds hogere productiesnelheden. "Technologie moet een balans vinden tussen de best mogelijke nauwkeurigheid en oppervlakteafwerking en haalbaarheid in een productieomgeving", zegt Kawola.

 

Volgens BMF is projectie micro-stereolithografie (PµSL) de enige manier van 3D-printen die de precisie van spuitgieten kan evenaren. Dat stelt klanten in staat om te voorkomen dat ze kleine mallen voor nieuwe producten en prototypes bestellen. Dat maakt 3D-printen in veel gevallen de goedkopere en eenvoudigere productieoptie.

 

"Wat leuk is aan industrieën zoals de onze, 3D-printen of robotica of andere die hardwaregerelateerd zijn, is dat we allemaal gebruikmaken van verwerkingskracht die goedkoper wordt en AI en machinevision die bereikbaarder worden", zegt Kawola. "De DLP-projector die we gebruiken voor de lichtbron is dezelfde die wordt gebruikt in een laptopprojector of een projector die je thuis hebt. Als die goedkoper worden en een hogere resolutie krijgen, als 4k-resolutie een echte industriële use-case wordt voor DLP-projectoren, dan kunnen we 4k kopen, en plotseling wordt onze zone vier keer groter. Dat betekent dat je in principe vier keer sneller kunt gaan." 

 
© Engineersonline.nl