Drukowanie 3D wielu materiałów i materiałów o zmiennej strukturze jest już możliwe

 

Nowy system wytwarzania przyrostowego, bazujący na technologii drukowania natryskowego cieczy o wysokiej lepkości (High Viscosity Inkjet Printing), jest opracowywany w ośrodku badawczym TNO w Holandii w ramach projektu Custom-Fit. System jest wyposażony w kilka głowic drukujących wytwarzających ciągłe strumienie bardzo małych kropli materiału.

 

Dr Michiel Willemse, kierujący zespołem opracowującym nowe urządzenie w TNO mówi: „Proces ten jest wyjątkowy ze względu na możliwość drukowania żywic o wysokiej lepkości utwardzalnych światłem ultrafioletowym. Udało nam się już uzyskać możliwość stosowania w procesie materiałów o lepkości do 500 mPa. Umożliwi to trójwymiarowe drukowanie produktów o właściwościach mechanicznych nieporównywalnych z jakimkolwiek innym systemem drukowania 3D.”

 

 

 

 

Urządzenie do drukowania 3D z bardzo lepkich cieczy daje również możliwość stosowania wielu materiałów równocześnie. Aktualnie większość maszyn do wytwarzania metodami przyrostowymi umożliwia budowanie obiektów z jednego materiału. Urządzenie opracowane w TNO umożliwia nie tylko drukowanie z wielu materiałów, ale także mieszanie i zmianę składu materiału w dowolnych proporcjach. Pozwoli to na wytwarzanie produktów z dwóch lub więcej materiałów o zmiennej strukturze bez wyraźnej granicy między nimi. W rezultacie otrzymamy produkt o wyjątkowych właściwościach mechanicznych. Aby umożliwić modelowanie produktów wielomateriałowych o zmiennej strukturze, TNO opracowało własny system do komputerowego modelowania CAD nazwany InnerSpace.

 

 

Nowy system umożliwia także drukowanie z materiałów biokompatybilnych, następnym krokiem będzie drukowanie wszczepialnych rusztowań komórkowych przy użyciu materiałów bioresorbowalnych (rozpuszczających się po pewnym czasie i absorbowanych lub usuwanych przez organizm) o zmiennej porowatości i z regulowaną zawartością dodatków aktywnych biologicznie, np. antybiotyków lub substancji przyspieszających wzrost komórek. Dr Willemse mówi: „Wielkim wyzwaniem jest dalszy rozwój koncepcji drukowania implantów bioresorbowalnych. Samo udoskonalenie maszyny wymaga jednak tylko niewielkich nakładów w porównaniu do środków koniecznych dla uzyskania odpowiedniej zgody na stosowanie procedur modelowania, drukowania, sterylizowania i wszczepiania implantów o zmiennej strukturze materiału. Biorąc pod uwagę innowacyjność technologii, materiałów i procedur, znacznie większego wysiłku wymagać będzie otrzymanie zezwoleń od takich instytucji jak FDA (Food and Drug Administration).”