3D printer za pletenje

Istraživači s američkog Sveučilišta Cornell predstavili su prototip stroja za koji stvara pletene oblike, dodajući ubode u bilo kojem smjeru, naprijed, natrag i dijagonalno, tako da korisnici mogu konstruirati širok raspon oblika i dodati krutost različitim dijelovima predmeta.

Za razliku od tradicionalnih strojeva za pletenje ovaj stroj funkcionira više poput 3D printera, gradeći čvrste oblike s horizontalnim slojevima uboda.

„Utvrđujemo da se to ne samo može učiniti, već će nam dati pristup velikoj fleksibilnosti u načinu na koji kontroliramo materijal“, rekao je  François Guimbretière, profesor informacijskih znanosti na Cornell Ann S. Bowers College of Computing and Information Science i multifakultetskom  Odjelu za dizajnersku tehnologiju.

François Guimbretière i koautor Victor Guimbretière, predstavili su rad na ACM simpoziju o softveru i tehnologiji korisničkog sučelja u Busanu u Koreji 30. rujna.

Guimbretière se prvi put zainteresirao za pletenje s čvrstim nitima dok se 2016. godine petljao s pletaćim strojem u laboratoriju koautora Scotta Hudsona, profesora interakcije čovjeka i računala na Fakultetu računalnih znanosti Sveučilišta Carnegie Mellon. Nekoliko godina kasnije, Guimbretière je izgradio prototip od nule u svom podrumu tijekom pandemije COVID-19, koristeći prvenstveno 3D printane komponente.

Stroj ima podnožje s iglama za pletenje raspoređenim u bloku 6x6, a svaka se sastoji od 3D printane simetrične dvostruke kuke pričvršćene na mesinganu potpornu cijev. Prednji i stražnji dio dvostruke kuke pomiču se neovisno, što omogućuje stroju ravno ili krivo pletenje, ovisno o tome koja polovica uhvati prvu petlju. Za upravljanje strojem, istraživači su razvili biblioteku koda za svaku vrstu uboda, koja može generirati program za svaki proizvod.

Budući da se pletaća glava koja dozira pređu može pomicati izravno preko niza igala na bilo koju lokaciju, dizajn nudi izvrsnu fleksibilnost za stvaranje složenih pletenih struktura. Prethodnim strojevima za pletenje nedostajala je ta fleksibilnost, što uvelike ograničava oblike koje mogu proizvesti.

Do sada je tim uspješno ispleo predmete u obliku slova C i piramide, što pokazuje sposobnost stroja za stvaranje složenih oblika.

Trenutno je prototip još uvijek spor, sklon ispuštanju petlji i ponekad hvata pređu na pogrešnim iglama, ali Guimbretière ima planove da stroj učini robusnijim. Osim toga, rekao je da bi trebalo biti lako povećati dimenzije dizajna jednostavnim dodavanjem većeg broja igala.

S daljnjim poboljšanjima, ovakav pristup mogao bi biti koristan za medicinske primjene, poput pletenja struktura koje podržavaju rast umjetnih ligamenata ili vena, rekao je Guimbretière. Čvrsto pletenje omogućuje korisniku stvaranje različitih razina debljine i krutosti u konačnom proizvodu, pa bi moglo biti korisno za precizno oponašanje bioloških struktura.