Esta sería una lista larga y definitivamente no concluyente. Algunas áreas de investigación son visiblemente “temas candentes”:
- Ciencia de los Materiales:
- Polímeros curables por UV para la impresión 3D estereolitográfica UV (SLA)
- Metales en polvo graduados y otros materiales para estereolitografía láser, incluida la prevención de la estabilización y la aglomeración durante el almacenamiento de polvo
- Termopolímeros y termopolímeros mezclados (por ejemplo, fibra de carbono, madera) para impresoras 3D de modelado por deposición de filamentos (FDM)
- Materiales seguros para niños y alimentos para todas las ramas de la impresión 3D
- Agua de bajo costo o materiales de soporte solubles en solventes comunes para la impresión multimaterial, especialmente algo soluble por gases no tóxicos de bajo costo sería un gran éxito, más que los materiales solubles en agua como el alcohol polivinílico (PVA) que se usa comúnmente
- El material que se descompone en fluido o polvo fino mediante tratamiento térmico, por ejemplo, exposición a baja o alta temperatura, es de gran interés para la investigación.
- Materiales para piezas activas de impresoras 3D, p. Ej., Alternativas de PTFE / PEEK para tubos de alimentación de impresoras FDM, material robusto e inerte transparente a los rayos UV para el fondo de los depósitos de impresoras UV-SLA
- Materiales de “polimerización de dos fotones”, para impresión de resolución extremadamente alta, incluidas aplicaciones médicas y aeroespaciales
- Materiales biológicamente inertes / no reactivos para prótesis y aplicaciones quirúrgicas.
- Materiales de color / tinte y métodos de entrega para impresión a todo color
- Ingeniería electromecánica:
- Alta aceleración / desaceleración para diseños de cabezales de impresión con movimiento mecánico
- Eliminación de “zumbidos” sin amortiguación excesiva en el movimiento de la cabeza
- Diseño y actuación de piezas móviles ultraligeras de alta resistencia (p. Ej., Titanio)
- Mejoras en la técnica de extrusión termomecánica para cabezales FDM
- Torsión, hundimiento y detección de tensión y actuación
- Granularidad ultrafina de traducción / rotación para impresoras SLA y escáneres 3D
- Detección y calibración de punto final de circuito cerrado, para altura del lecho y máximos / mínimos axiales
- Diseño mecánico + software para minimizar el goteo / encordado
- Software:
- Rebanadoras sofisticadas mejores / más baratas / gratuitas, especialmente rebanadoras por lotes multimodelo heterogéneas con optimización de movimiento, anisotropismo y desperdicio
- Algoritmos mejorados proporcionales-integrales-derivados (PID) para maximizar la velocidad de impresión, reducir el “timbre” y tener en cuenta las tolerancias mecánicas y el desgaste de las piezas mecánicas.
- Algoritmos heurísticos para ajustar los procesadores de impresión para la temperatura ambiente, la humedad y las variaciones específicas del material.
- Algoritmos mejorados para la generación orientada a objetivos de peso a fuerza de verdaderos patrones de llenado tridimensional / ortotrópico
- Software mejorado y económico para el análisis de elementos finitos (FEM) de cuerpos impresos en 3D para la supervivencia mecánica y el manejo de la tensión, teniendo en cuenta la naturaleza anisotrópica de los objetos impresos en 3D
- Optimización de posicionamiento 3D por lotes para agencias de servicios de impresión 3D
Estoy seguro de que esto ni siquiera rasca la superficie de las áreas de investigación en las que está trabajando la industria de la impresión 3D, pero es un comienzo.
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