Tehnologija 3D printanja ubrzano napreduje, donoseći nove inovacije koje značajno mijenjaju način na koji proizvodimo složene i prilagođene objekte. Jedna od najnovijih i najzanimljivijih metoda razvijena od strane istraživača s MIT-a i Sveučilišta Delft koristi tehniku nazvanu "brzinsko glačanje" (speed-modulated ironing), koja omogućava kreiranje višebojnih i teksturiranih predmeta uz minimalan otpad. Ova metoda koristi dvostruku mlaznicu kako bi se zagrijani materijali precizno kontrolirali, omogućujući različite promjene u boji, nijansi i teksturi koristeći samo jedan materijal.

Trenutačne metode 3D printanja koje uključuju više materijala često zahtijevaju komplicirane procese s više mlaznica, gdje se jedan materijal mora odbaciti prije nego što se drugi može aplicirati. Ova nova tehnika potpuno mijenja tu paradigmu, omogućavajući stvaranje predmeta u samo jednom koraku bez gubitaka materijala. Uz to, tehnika omogućava finu kontrolu nad temperaturom i brzinom, što rezultira vrlo detaljnim prijelazima u boji i teksturi, stvarajući objekte koji izgledaju mnogo sofisticiranije nego što je bilo moguće s prethodnim metodama.

U suštini, metoda koristi toplinski osjetljive materijale koji reagiraju na promjene u temperaturi, a brzina kretanja druge mlaznice diktira razinu zagrijavanja i tako omogućava kontrolu nad konačnim izgledom predmeta. Primjerice, kod kreiranja ručki za bicikle, istraživači su koristili različite brzine mlaznice kako bi postigli varijacije u grubljivosti površine, stvarajući ručke koje su jednostavnije za držanje i upravljanje. Ova tehnika ne zahtijeva promjene u hardverskoj konfiguraciji pisača, što je dodatna prednost jer omogućuje široku primjenu bez velikih troškova.

Istraživači su se također usmjerili na razvoj softverskog modela koji predviđa točne parametre potrebne za postizanje željenih rezultata. Ovaj model automatizira proces kreiranja složenih objekata, što znači da korisnici mogu jednostavno unijeti svoje zahtjeve za bojom i teksturom, a sustav će generirati upute za pisač. To otvara vrata novim mogućnostima za dizajnere i inženjere, osobito u industrijama koje zahtijevaju personalizirane proizvode visoke preciznosti, kao što su medicinski uređaji, automobilski dijelovi, ili čak proizvodi za potrošače.

Jedan od izazova s kojima su se suočili jest osiguravanje da se materijal jednolično zagrije tijekom procesa printanja. U prethodnim metodama, grijanje mlaznice i prilagodba temperature bile su dugotrajne i skupe, često zahtijevajući dodatnu energiju i vrijeme. S novom tehnikom, međutim, kontrola temperature je optimizirana putem brzine mlaznice, eliminirajući potrebu za dodatnim zagrijavanjem ili hlađenjem mlaznica. Ova ušteda vremena ne samo da ubrzava proizvodni proces, već također značajno smanjuje potrošnju energije, što je od ključne važnosti u industrijama koje nastoje smanjiti svoj ugljični otisak.

Primjena ove tehnike već je pokazala impresivne rezultate, poput izrade djelomično prozirnih boca za vodu s preciznim grafičkim elementima te ručki za bicikle s različitim stupnjevima grubljivosti za poboljšani hvat. Korištenje termalno osjetljivih materijala koji reagiraju na toplinu omogućuje izradu složenih objekata s puno većom preciznošću i raznovrsnošću u teksturi, boji i općem izgledu.

Osim što omogućava stvaranje predmeta s kompleksnijim estetskim karakteristikama, ova tehnika nudi i potencijal za daljnje istraživanje mehaničkih i akustičkih svojstava materijala. Naime, istraživači planiraju testirati i druge toplinski osjetljive materijale, kao što su plastike, koje bi mogle imati primjenu u raznim industrijama. Očekuje se da će ova tehnologija omogućiti prilagodbu mehaničkih svojstava objekata, poput tvrdoće, fleksibilnosti, pa čak i zvučne izolacije, što bi moglo otvoriti potpuno nove mogućnosti u proizvodnji i dizajnu.

Jedna od najvažnijih primjena ove tehnologije mogla bi biti u smanjenju otpada i energetske potrošnje u proizvodnim procesima. Multimaterijalno 3D printanje koje zahtijeva višestruke mlaznice i materijale često je vrlo rasipno, jer se materijali moraju često mijenjati, što stvara veliku količinu otpada. Međutim, s ovom novom tehnikom, materijali se koriste učinkovitije, smanjujući potrebu za viškom materijala i skraćujući vrijeme proizvodnje. To bi moglo imati značajan utjecaj na održivost u proizvodnji, osobito u industrijama koje se oslanjaju na masovnu proizvodnju prilagođenih dijelova.

U budućnosti, istraživači planiraju dalje razvijati ovu tehniku kako bi istražili kako se može prilagoditi različitim vrstama materijala i kako bi se mogla primijeniti na nove industrije. Iako je metoda trenutačno usmjerena na vizualne aspekte kao što su boja i tekstura, postoje planovi za istraživanje mogućnosti kontrole mehaničkih svojstava, što bi moglo otvoriti nova vrata u razvoju 3D printanih proizvoda koji kombiniraju estetiku i funkcionalnost.

Ova tehnologija ima potencijal ne samo za revoluciju u industriji 3D printanja, već i za širu primjenu u raznim industrijama, uključujući medicinu, automobilski sektor i proizvodnju elektronike. Kako istraživači nastavljaju razvijati ovu metodu, moguće je da će se njena primjena proširiti na nove materijale i primjene, pružajući priliku za proizvodnju predmeta s unaprijeđenim karakteristikama i većom preciznošću, uz smanjenu potrošnju energije i resursa.

Izvor: Massachusetts Institute of Technology