Kompozitní 3D tisk v optomechanice
Publikováno v Applied Mechanics (MDPI)
Autoři: Šárka Němcová, Jan Heřmánek, Pavel Crha, Karolina Macúchová, Václav Němec, Radek Pobořil, Tomáš Tichý, Ondřej Uher, Martin Smrž, Tomáš Mocek
Co kdyby optomechanické komponenty – tradičně vyráběné z kovů – mohly být lehčí, rychlejší na výrobu, cenově dostupnější, a přitom dostatečně pevné a stabilní pro laserové aplikace?
Tým inženýrů a vědců z Centra HiLASE společně s firmou CompoTech ukázal, že to není sci-fi, ale realita dnešního kompozitního 3D tisku.
V nově publikovaném článku The Use of Composite 3D Printing in the Design of Optomechanical Components představují tři příklady, ve kterých kompozitní 3D tisk nabízí výhody, které v některých ohledech předčí kovové ekvivalenty.
Kombinace uhlíkových či skelných vláken s moderními nylonovými materiály dokáže vytvořit části, které vyplňují mezeru mezi běžným plastovým tiskem a obráběným hliníkem. Výsledek?
- výrazně nižší hmotnost,
- velmi dobrá tuhost,
- odolnost vůči vibracím,
- rychlé iterace designu,
- a možnost lokálního vyztužení přesně podle potřeby.
V článku autoři představují tři konkrétní příklady využití kompozitního 3D tisku: lehké a tuhé adaptační bloky a periskopové držáky, které výrazně snižují hmotnost oproti hliníkovým dílům; ochranné kryty pro optické spínače, kde kompozitní materiál účinně blokuje pronikání parazitního světla na vlnové délce 1030 nm; a držák s integrovanými flexibilními prvky, který umožňuje přesné naklápění optiky díky vhodné orientaci tiskových vrstev a lokálnímu vyztužení.
Tento výzkum ukazuje, že kompozitní 3D tisk:
- rozšiřuje konstrukční možnosti,
- umožňuje návrh kompaktnějších a lehčích sestav,
- zkracuje čas mezi nápadem a prototypem,
- a snižuje cenu zakázkových optomechanických dílů.
Moderní 3D tisk není jen rychlá cesta k prototypům, ale plnohodnotný nástroj pro vývoj spolehlivých součástí laserových systémů.
Článek vznikl díky podpoře EU projektu LasApp CZ.02.01.01/00/22_008/0004573.
