Timisoara

Mihai Petru Marghitas - imprimanta 3d si realizarea cohleei cu imprimanta

Detalii stire

Categorie
Stiri educatie
Modificat
acum 8 luni si 2 saptamani
Vizualizari
3238

Voteaza & Distribuie

Prezentare stire

Evenimentul NOAPTEA CERCETATORILOR EUROPENI 2018, organizat in 28.09.2018 la sediul NOKIA Timisoara, a cuprins 40 expozanti. Din partea UPT, unul dintre expozanti a fost Mihai Petru Marghitas, masterand anul I, Facultatea Mecanica, sectia inginerie medicala. Standul a cuprins un calculator cu carcasa transparenta si radiator cu apa, imprimanta 3D, proiectate si construite de M.M.P.

Standul a avut ca scop sa prezinte utilitatile unei imprimante 3D, prezentand produse gata facute si efectuand demonstratii.
Transpunerea de pe un CT a cohleei cu programul REPETIER, in vederea realizarii si studierii in scop medical, la scara 1/1 si mai mare a fost o componenta interesanta, atractiva si chiar spectaculoasa pentru micii si mai marii vizitatori.

Excelenta sa, doamna ambasadoare a Finlandei la Bucuresti, a avut bunavointa si curiozitatea de a vizita standul si a asculta explicatiile d-lui Stanciu Antonius, despre ineditul creatiilor 3D si specialul realizator-student deficient de auz, cu implant cohlear la 15 ani.

Totodata componentele industriale expuse arata ce importanta poate avea o astfel de imprimanta, in testare, inovare prin cearea de prototipuri.
O realizare ce a atras in mod special baietii a fost mecanismul unui TIR, functional, realizat 90% din componente realizate in 3D.
Si pentru ca cadourile sunt cel mai bun mod de a pastra o amintire, Mihai a realizat brelocuri personalizate pentru cei mai curiosi dintre vizitatori.
Numarul mare de curiosi ne face sa credem ca stradania noastra de a crea lucruri interesante si utile nu a fost in zadar.

Multumiri Facultatii Mecanice Timisoara pentru increderea acordata atunci cand a facut invitatia de participare, reprezentant prof.Liviu Marsavina.

,,Felicitari pentru eveniment firmei Nokia. Pentru un student este o oportunitate deosebita de a se face cunoscut si a-si prezenta lucrarile, rod al pasiunii, studiului, daruirii.”
Imprimanta 3D - Caracteristici si perspective

Imprimantele uzuale, folosite la nivel mondial, sunt dispozitive periferice care permit transpunerea anumitor tipuri de informaţie din calculator pe foaie de hȃrtie sau alt material cu proprietǎţi asemǎnǎtoare. Procesul de imprimare ȋn acest fel se face ȋn douǎ dimensiuni, lungime şi lǎţime - dimensiunea foii de hȃrtie, fiind minimul de dimensiuni necesare pentru a putea reda elemente complexe care sǎ fie perceptibile minţii umane.

Tocmai pentru ca imprimarea ȋn douǎ dimensiuni a fost punctul de la care s-a plecat - şi probabil cǎ nici nu se preconiza imprimarea ȋn mai multe dimensiuni decat douǎ, dispozitivele care redau informaţia digitalǎ ȋn format bidimensional s-au numit pur şi simplu imprimante.În prezent trebuie sǎ se facǎ o distincţie clarǎ ȋntre imprimantele uzuale, bidimensionale sau 2D şi cele care sunt capabile sǎ materializeze obiecte ȋn trei dimensiuni - lungime, lǎţime şi ȋnalţime / adȃncime - adicǎ imprimantele 3D.O imprimantǎ 3D este un dispozitiv aparut pentru prima datǎ prin anii 80' ce permite crearea de obiecte fizice compuse fie dintr-un singur material fie dintr-o varietate de materiale precum plastic, metal, sticlǎ, ceramica, rǎşinǎ, s.a., obiectele avȃnd o formǎ geometricǎ tridimensionalǎ definitǎ digital - dupǎ o schiţǎ virtualǎ de modelare 3D. Altfel spus, o imprimantǎ 3D este un robot industrial capabil de a crea obiecte fizice sub control computerizat.

Constructia imprimantei 3D
Imprimanta 3D este alcatuita din:
- Sticlotextolit, e o placa electroizolanta, așeză suportul în XZ pt care se leagă fixare ax ghidaj și suportul filamentelor;
- Suportul sticlei pentru patul;
- Suportul de lemn pentru așezat împrimanta 3D;
- Profile de aluminiu 20x20 pentru fixare axe ghidaj în Y;
- O carcasa protecția cu controller și drivere pentru împrimanta 3D;
- O sursă PC 300W;
- Suportul textolit pt fixare hotend (extrudare) și rulmenți liniar;
- Fixare curele la rulmenți pt X și Y
- Fixare tija filetată pt perpendicular între XY și XZ.

Un motor pas cu pas sau un motor pas este un motor electric DC fără perii care împarte o rotație completă într-un număr de pași egali. Poziția motorului poate fi comandată să se deplaseze și să se mențină la unul dintre acești pași fără nici un senzor de poziție pentru feedback (un controler cu buclă deschisă), atâta timp cât motorul este dimensionat cu grijă în funcție de cuplu și viteză.

Un motor stepper NEMA 14 este un motor pas cu pas cu o față de 1,4 x 1,4 inch (35,6 x 35,6 mm). Cele mai populare motoare pas cu pas folosite sunt NEMA 14 pentru împrimanta 3D. Acest motor hibrid bipolar pas cu pas are un unghi de treaptă de 1.8 ° (200 pași / rotație). (https://www.pololu.com/product/1208) Alte aparate sunt: aparat CNC, laser cutter, alegere și plasare mecanică, dispozitive de acționare liniare și hard disk.

Rezoluția intre straturi la împrimanta 3D poate fi de la 0.1 mm.
Printarea 3D a unui obiect se realizeazǎ prin procesul de adiţie controlatǎ de material, strat peste strat, pȃnǎ cȃnd obiectul a fost creat ȋn integralitatea lui, aşa cum a fost definit digital. Fiecare astfel de strat poate fi vǎzut ca o secţiune orizontalǎ din obiect, mai exact o felie 2D, toate straturile fiind ȋmbinate gradual la un loc pentru a alcǎtui forma finalǎ a obiectului.

Pentru a ȋnţelege mai bine cum se realizeazǎ imprimarea 3D ne imaginǎm un obiect tridimensional, un cub ȋn miniaturǎ, şi avem la ȋndemȃnǎ drept material de construcţie un top cu foi de hartie A4. Procedǎm astfel. Singura modalitate este sǎ decupǎm o mulţime de pǎtrate (feliile de 2D) pe care sǎ le lipim la un loc, rezultȃnd la un moment dat cubul dorit. Printarea 3D este un proces mult mai complex ȋnsa pe ansamblu procedeul este asemanator, adiţia de straturi noi peste cele deja existente pentru a forma a treia dimensiune: ȋnǎlţimea.Toate imprimantele 3D actuale folosesc acest proces de adiţie de strat peste strat, fiind totodatǎ mai multe tipuri de tehnologii disponibile, diferenţa dintre ele constand ȋn modul ȋn care sunt create şi alipite straturile. Unele dintre ele se bazeazǎ pe topirea sau marirea gradului de maleabilitate a materialului pe care se lucreazǎ, altele pe diferite procese ce includ utilizarea unor fascicule de laser sau radiaţii ultraviolete pe materiale receptive la acestea.

Ce se poate printa la imprimanta 3D?

Pentru a putea printa 3D un obiect este nevoie de schita virtualǎ computerizatǎ a acestuia, care fie este creatǎ folosind un program de proiectare asistatǎ de calculator (CAD - Computer Aided Design) fie este obţinutǎ prin scanarea 3D a obiectului(exemplul pentru urechea medie fiind CT-ul). - folosind un alt dispozitiv performant şi recent aparut, asemǎnǎtor scanerelor uzuale, adica 2D, care are menirea de a construi computerizat, pe baza unor senzori, forma spaţialǎ a unui obiect. Deci pentru a printa un obiect 3D este nevoie, ȋn primul rȃnd, de un fişier care sǎ defineascǎ forma şi caracteristicile interne ale acestuia. Imprimanta 3D creazǎ obiecte conform schiţei computerizate ţinȃnd cont şi de materialul, eventual amestecul de materiale dorite pentru a forma compoziţia interioarǎ şi exterioarǎ a obiectului.

Rezultatul printǎrii este de regulǎ de dimensiuni mici, majoritatea imprimantelor 3D destinate uzului personal sau comercial putȃnd imprima doar obiecte de pana la 30x30x30 cm (lungime - lǎţime - ȋnǎlţime), existȃnd şi exemplare care permit imprimarea unor obiecte mai mari, de pȃnǎ la 60x60x60 cm in dimensiune. Imprimanta realizata de mine are dimensiuni maxime de 32x32x25cm.Folosind o astfel de imprimantǎ se pot crea obiecte tridimensionale de orice fel, mai exact de orice formǎ, avand la dispoziţie o varietate de culori şi tipuri de material de producţie, cel mai accesibil şi deci şi cel mai utilizat fiind plasticul. În plus, obiectele create au o rezistenţǎ internǎ scǎzutǎ la şocuri fizice, termice, etc. - aceastǎ calitate fiind dependentǎ ȋntr-o oarecare mǎsurǎ şi de calitatea matematicǎ, fizicǎ, chimicǎ, eventual biologicǎ, a schiţei computerizate dupǎ care a avut loc procesul de printare.

Aplicaţii ale imprimantelor 3DCrearea de obiecte 3D prin printare este folositǎ sau ar putea fi folosit ȋn foarte multe domenii, mai mult decat atȃt, acestea pun bazele unui nou salt tehnologic, cu implicaţii ȋn toate aspectele vieţii personale, comericale şi industriale de zi cu zi, cu specificaţia cǎ existǎ o diferenţǎ majorǎ ȋntre imprimantele 3D destinate uzului personal şi cele intrebuinţate ȋn alte scopuri.

Exemple de domenii sau situaţii ȋn care se foloseşte ȋn prezent printarea 3D:
  • ȋn arhitecturǎ: crearea ȋn miniaturǎ a unui model arhitectural sau machete;
  • ȋn industrie: crearea de obiecte mici şi cu o formǎ sau structura complexǎ, prototipizarea rapidǎ a unor modele de obiecte;
  • ȋn paleontologie: reconstrucţia fosilelor;
  • ȋn arheologie: reconstrucţia de artifacte;
  • ȋn criminalisticǎ: recrearea de obiecte fizice deteriorate sau incomplete;
  • ȋn medicinǎ: crearea de ţesuturi (de exemplu organe, vase sangvine, s.a.) care sǎ fie compatibile cu o anumitǎ persoanǎ, construcţia de implanturi dupǎ o anumitǎ formǎ - de exemplu implanturi dentare sau de os;
  • in aeronautica: productia de structuri metalice sau plastice cu o forma complexa sau de o compozitie superioara fata de cele obtinute in sectorul industrial;
  • ȋn gastronomie: pentru prepararea de elemente culinare cu o structurǎ sau formǎ complexǎ;
  • ȋn cinematografie: crearea de mǎşti sau costume personalizate;
  • ȋn domeniul artizanatelor: crearea de obiecte decorative;
  • ȋn domeniul imobiliar: construcţia de locuinţe;
  • ȋn domeniul personal sau casnic: crearea de obiecte de uz personal sau de menaj ce conţin elemente personalizate.