Relatíve rövid ideje használnak egyetlen nyomtatási folyamatban több extrúdert és anyagot. Ezek az újítások tették lehetővé, hogy különféle matériák legyenek egy nyomatban. A Bristol Egyetem kutatói egy lépéssel előrébb mentek – új módszerükkel kompozitanyagok printelhetők 3D-ben.
A módszer lényege, hogy ultrahanghullámokkal pozícionálnak többmilliónyi apró erősítő rostot, amelyek mikroszkopikus méretű erősítőalappá állnak össze, jócskán masszívabbá téve az anyagot. Ezt követően a mikroszerkezetet az epoxigyantát kezelő fókuszált lézersugárral teszik a helyére.
Az ötletet milliónyi apró rosttal kevert folyékony polimer nyomtatása adta. Az anyag például apró fúvókával juttatható el az óhajtott helyre. A tárgy printelése innentől ugyanúgy rétegről rétegre történik, mint a többi 3DP folyamatnál.
A legnagyobb kihívást a parányi rostok korrekt mintákba rendezése jelentette, mert csak így tudnak megerősíteni kompozitanyagokat. A kutatók rájöttek, hogy ultrahanghullámokkal a szálak pontosan elrendezhetők a polimeren belül.
A másodpercenként 20 milliméter nyomtatási sebesség a hagyományos printerek tempójával vetekszik. Egyszerű, de módosított gépet használtak hozzá. Az új rendszeren belül lényegében bármilyen típusú, méretű és formájú rost használható. Terméktervezők nyugodtan kísérletezhetnek okos anyagokkal is.
A fejlesztés az első példa a belső mikroszerkezetek eloszlása feletti valósidejű kontrolra. Bonyolult szerkezeti elrendezésű prototípusok készíthetők vele.
A módszer anyagok megerősítése mellett egy csomó okosanyag-alkalmazásban is hasznosítható: például piezoelektromos részecskéket tartalmazó önjavító anyagokkal jobban megy az energiagyűjtés is. A nagy 3DP cégek valószínűleg nem csapnak le rá azonnal, de további teszteket és fejlesztéseket követően a gyártók dolgozhatnak vele.
