Προσθετική κατασκευή για αποτελεσματικές έξυπνες δομές: Η ιδέα της 6D εκτύπωσης που ανήκει στον Ορχομένιο Επίκουρο Καθηγητή του Τμήματος Αεροδιαστημικής Επιστήμης και Τεχνολογίας του ΕΚΠΑ, κ. Στέλιο Γεωργαντζίνο

 

Η προσθετική κατασκευή ή τρισδιάστατη εκτύπωση, που ανακαλύφθηκε τη δεκαετία του 1980 ως μέθοδος ταχείας πρωτοτυποποίησης, θεωρείται πλέον ως νέο είδος παραγωγικής διαδικασίας, πρακτικά με τον ίδιο τρόπο όπως και οι συμβατικές κατασκευαστικές διαδικασίες. Η προσθετική κατασκευή έχει δημιουργήσει αντίκτυπο σε όλους τους βιομηχανικούς τομείς, όπως η αεροδιαστημική, η αυτοκινητοβιομηχανία, η δομική βιομηχανία και η ιατρική. Προσφέρει ευελιξία στη διαδικασία σχεδιασμού των προϊόντων, σημαντική μείωση της κατανάλωσης υλικών, καθώς και καθιστά προσιτή την εξατομίκευση των προϊόντων.

Όσον αφορά την πρόοδο των τεχνολογιών και των εφαρμογών που αφορούν την τρισδιάστατη εκτύπωση, μία από τις εξαιρετικές εξελίξεις που έχουν αναφερθεί μέχρι σήμερα, από ερευνητές του MIT (ΗΠΑ, 2012), είναι η 4D εκτύπωση, κατά την οποία η τεχνολογία τρισδιάστατης εκτύπωσης συνδυάζεται με έξυπνα υλικά για την παραγωγή δομών που αλλάζουν σχήμα με την πάροδο του χρόνου. Πιο συγκεκριμένα, στην 4D εκτύπωση, το τρισδιάστατο αντικείμενο που αναπτύσσεται μπορεί να αυτομεταμορφώνεται ή να ανταποκρίνεται σε εξωτερικά ερεθίσματα με την πάροδο του χρόνο. Με άλλα λόγια, ο χρόνος θα μπορούσε να θεωρηθεί ως η 4η διάσταση της εκτύπωσης. Εδώ, ο χρόνος δεν χρησιμοποιείται για να περιγράψει για πόσο χρονικό διάστημα εκτυπώνεται το αντικείμενο, αλλά εκφράζει το γεγονός ότι μπορεί να συνεχίσει να εξελίσσεται μετά την εκτύπωση ή ακόμη και την ικανότητα αυτοαναγέννησης. Η 4D εκτύπωση αναμένεται να διαδραματίσει καθοριστικό ρόλο στους μελλοντικούς σχεδιασμούς λόγω των προφανών πλεονεκτημάτων της. Για παράδειγμα, η 4D εκτύπωση μπορεί να επιτρέψει στους επιστήμονες να αναπτύξουν, μικρο/νανο-ενεργοποιητές ή/και έξυπνες συσκευές, χωρίς πρόσθετο εξοπλισμό, δηλαδή καλώδια, κινητήρες και μπαταρίες. Εφαρμογές της 4D εκτύπωσης έχουν ήδη αναφερθεί σε διάφορους τομείς. Χαρακτηριστικά, η 4D εκτύπωση έχει ήδη εφαρμοστεί με επιτυχία για την κατασκευή διαφόρων προϊόντων, συμπεριλαμβανομένων δομών με πολυκατευθυντικές ιδιότητες, μαλακών ενεργοποιητών και άλλων.

Εάν ένα τρισδιάστατα εκτυπωμένο αντικείμενο, πέρα από τη μετατροπή του σε ένα νέο σχήμα (4D εκτύπωση), μπορεί να αλλάξει περαιτέρω τη λειτουργία του, αυτή η μετατροπή θα μπορούσε να ονομαστεί επίσης ως 5D εκτύπωση. Ωστόσο, ένας ολοκληρωμένος ορισμός της 4D εκτύπωσης είναι πιο κατάλληλος για να συμπεριλάβει την εξέλιξη της τρισδιάστατα εκτυπωμένης δομής όσον αφορά τις αλλαγές στο σχήμα, την ιδιότητα, καθώς και τη λειτουργικότητα. Από την άλλη πλευρά, η “5D εκτύπωση” αναφέρεται πιο συχνά ως ονομασία για την ΑΜ πέντε αξόνων. Ο όρος “5D” χρησιμοποιείται για να περιγράψει τη μέθοδο εκτύπωσης πέντε αξόνων, που προτάθηκε για πρώτη φορά από τα Mitsubishi Electric Research Laboratories, η οποία επιτυγχάνεται με τη χρήση μιας κλίνης εκτύπωσης που κουνιέται μπρος-πίσω σε δύο άξονες, δημιουργώντας τον τέταρτο και τον πέμπτο άξονα επεξεργασίας. Το ανταγωνιστικό πλεονέκτημα της 5D εκτύπωσης σε σύγκριση με την τρισδιάστατη εκτύπωση είναι ότι μπορεί να παράγει ισχυρότερα αντικείμενα χρησιμοποιώντας λιγότερο υλικό.

Ο Επίκουρος Καθηγητής του Τμήματος Αεροδιαστημικής Επιστήμης και Τεχνολογίας του ΕΚΠΑ, κ. Στέλιος Γεωργαντζίνος, μαζί με συνεργάτες και μέλη της επιστημονικής του ομάδας, πραγματοποίησε μια προσπάθεια για πρώτη φορά στην ανοικτή βιβλιογραφία να παρουσιαστεί η έννοια της 6D εκτύπωσης, ακολουθούμενη από το απαραίτητο θεωρητικό υπόβαθρο, τους πιθανούς τομείς εφαρμογής και τα πιθανά οφέλη που προκύπτουν. Διαβάστε όλο το άρθρο εδώ 

https://hub.uoa.gr/the-6d-printing-idea/?fbclid=IwAR2vFmS84bBdFRww2o0ujUkpRtPN9-Ao1r1L3ZwH-rXWJm6ilJpBLIULFkk

 

Γεωργαντζίνος Στυλιανός

Επίκουρος Καθηγητής του Τμήματος Αεροδιαστημικής Επιστήμης και Τεχνολογίας της Σχολής Θετικών Επιστημών του Εθνικού και Καποδιστριακού Πανεπιστημίου Αθηνών

Σύντομο Βιογραφικό

Ο Δρ. Γεωργαντζίνος Στυλιανός απέκτησε το Δίπλωμα Μηχανολόγου & Αεροναυπηγού Μηχανικού από το τμήμα Μηχανολόγων & Αεροναυπηγών Μηχανικών της Πολυτεχνικής Σχολής του Πανεπιστημίου Πατρών το 2005. Το 2007 απέκτησε Μεταπτυχιακό Δίπλωμα Ειδίκευσης (ΜΔΕ) στη Διοίκηση Παραγωγής από το Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας και το 2009 ΜΔΕ σε Management Business Administration από το Πανεπιστήμιο Πατρών. Το 2010 ανακηρύχθηκε διδάκτωρ του τμήματος Μηχανολόγων και Αεροναυπηγών Μηχανικών του Πανεπιστημίου Πατρών. Διαθέτει πολυετή εμπειρία στο Σχεδιασμό με Η/Υ, τις μεθόδους υπολογιστικής μοντελοποίησης και ανάλυσης καινοτόμων δομών, υλικών, κατασκευών, συστημάτων και παραγωγής. Έχει διδάξει μαθήματα σχετικά με το σχεδιασμό, την ανάλυση, τις υπολογιστικές μεθόδους, την παραγωγή και τη βελτιστοποίηση σε προπτυχιακό και μεταπτυχιακό επίπεδο στο ΕΚΠΑ, στο Πανεπιστήμιο Πατρών, στο ΕΑΠ, στη Στρατιωτική Σχολή Ευελπίδων και στα ΤΕΙ Στερεάς και Δυτικής Ελλάδας. Το ερευνητικό του έργο περιλαμβάνει πλήθος δημοσιεύσεων σε διεθνή περιοδικά υψηλού βαθμού απήχησης, βιβλία και συνέδρια. Το επιστημονικό του έργο έχει σημαντική αναγνώριση σε διεθνές επίπεδο με μεγάλο πλήθος ετεροαναφορών, ενώ αποτελεί μέλος της συντακτικής επιτροπής διεθνών περιοδικών, προσκεκλημένος ομιλητής και μέλος οργανωτικής επιτροπής διεθνών συνεδρίων. Έχει συνεργαστεί σε πλήθος ευρωπαϊκών ερευνητικών προγραμμάτων σε θέματα σχεδιασμού, ανάλυσης, παραγωγής και υπολογιστικών μεθόδων. Πηγή https://elearningekpa.gr/instructors