গবেষকরা একটি 3D প্রিন্টার তৈরি করেছেন যা স্বয়ংক্রিয়ভাবে অজানা উপকরণের পরামিতি সনাক্ত করতে পারে।ছবির উৎস: এমআইটি
যদিও 3D প্রিন্টিং দ্রুত জনপ্রিয়তা বৃদ্ধি পেয়েছে, এই প্রিন্টারগুলি বস্তু তৈরি করতে ব্যবহার করে এমন অনেক প্লাস্টিক সামগ্রী সহজে পুনর্ব্যবহার করা যায় না। যদিও 3D প্রিন্টিংয়ের জন্য নতুন টেকসই উপকরণগুলি আবির্ভূত হচ্ছে, সেগুলি গ্রহণ করা কঠিন থেকে যায় কারণ প্রতিটি উপাদানের জন্য 3D প্রিন্টার সেটিংস সামঞ্জস্য করা প্রয়োজন, একটি প্রক্রিয়া যা প্রায়শই হাতে করা হয়।
স্ক্র্যাচ থেকে একটি নতুন উপাদান মুদ্রণ করতে, বস্তুটি তৈরি করার সময় প্রিন্টার কীভাবে উপাদানটিকে বের করে দেয় তা নিয়ন্ত্রণ করতে সাধারণত 100টি পরামিতি সফ্টওয়্যারে সেট করতে হবে। সাধারণভাবে ব্যবহৃত উপকরণ, যেমন ভর-উত্পাদিত পলিমার, এর পরামিতিগুলির একটি প্রতিষ্ঠিত সেট রয়েছে যা পরীক্ষা এবং ত্রুটির একটি ক্লান্তিকর প্রক্রিয়ার মাধ্যমে পরিমার্জিত হয়।
কিন্তু নবায়নযোগ্য শক্তি এবং পুনর্ব্যবহারযোগ্য উপকরণ এটির গঠনের উপর নির্ভর করে উল্লেখযোগ্যভাবে ওঠানামা করতে পারে, এটি পরামিতিগুলির একটি নির্দিষ্ট সেট তৈরি করা প্রায় অসম্ভব করে তোলে। এই ক্ষেত্রে, ব্যবহারকারীকে অবশ্যই এই সমস্ত পরামিতি ম্যানুয়ালি প্রস্তাব করতে হবে।
গবেষকরা একটি 3D প্রিন্টার তৈরি করে এই সমস্যার সমাধান করেছেন যা স্বয়ংক্রিয়ভাবে অজানা উপকরণগুলির পরামিতিগুলি সনাক্ত করতে পারে।তাদের কাগজ হয় প্রকাশ ডায়েরিতে উপকরণ এবং উত্পাদন উদ্ভাবন একত্রীকরণ.
এমআইটির সেন্টার ফর বিটস অ্যান্ড অ্যাটমস (সিবিএ), ইউএস ন্যাশনাল ইনস্টিটিউট অফ স্ট্যান্ডার্ডস অ্যান্ড টেকনোলজি (এনআইএসটি) এবং গ্রীক ন্যাশনাল সেন্টার ফর সায়েন্টিফিক রিসার্চ (ডেমোক্রিটোস) এর একটি সহযোগী দল একটি 3D প্রিন্টারের “হার্ট” এক্সট্রুডারকে উন্নত করেছে যাতে এটি পদার্থের বল এবং প্রবাহ পরিমাপ করতে পারে।
তথ্যটি 20-মিনিটের পরীক্ষায় সংগ্রহ করা হয়েছিল এবং একটি গাণিতিক ফাংশনে খাওয়ানো হয়েছিল যা স্বয়ংক্রিয়ভাবে মুদ্রণ পরামিতি তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়েছিল। এই পরামিতিগুলি অফ-দ্য-শেল্ফ 3D প্রিন্টিং সফ্টওয়্যারগুলিতে খাওয়ানো যেতে পারে এবং আগে কখনও দেখা যায় নি এমন সামগ্রী মুদ্রণ করতে ব্যবহৃত হয়।
স্বয়ংক্রিয়ভাবে উৎপন্ন পরামিতিগুলি প্রায় অর্ধেক প্যারামিটার প্রতিস্থাপন করতে পারে যা সাধারণত ম্যানুয়ালি সামঞ্জস্য করতে হয়।বেশ কয়েকটি সহ অনন্য উপকরণ ব্যবহার করে পরীক্ষার প্রিন্টের একটি সিরিজে নবায়নযোগ্য উপকরণগবেষকরা দেখিয়েছেন যে তাদের পদ্ধতিটি ধারাবাহিকভাবে সম্ভাব্য পরামিতি তৈরি করতে পারে।
এই গবেষণাটি অ্যাডিটিভ ম্যানুফ্যাকচারিংয়ের পরিবেশগত প্রভাব কমাতে সাহায্য করতে পারে, যা প্রায়শই জীবাশ্ম জ্বালানি থেকে প্রাপ্ত অ-পুনর্ব্যবহারযোগ্য পলিমার এবং রেজিনের উপর নির্ভর করে।
“এই কাগজে, আমরা এই সমস্ত আকর্ষণীয় জৈব-ভিত্তিক উপকরণগুলি নেওয়ার এবং বিভিন্ন টেকসই উত্স থেকে সেগুলি তৈরি করার একটি উপায় প্রদর্শন করি এবং দেখাই যে প্রিন্টাররা কীভাবে এই উপকরণগুলি তাদের নিজস্বভাবে মুদ্রণ করতে পারে তা বের করতে পারে৷ লক্ষ্য হল 3D তৈরি করা। মুদ্রণ আরো সাশ্রয়ী মূল্যের চলমান,” CBA পরিচালক নীল Gershenfeld বলেন.
তার সহ-লেখকদের মধ্যে রয়েছে প্রথম লেখক জ্যাক রিড, একজন সিবিএ স্নাতক ছাত্র যিনি প্রিন্টারের উন্নয়নে নেতৃত্ব দিয়েছিলেন; রাসায়নিক প্রকৌশলী NIST এর ম্যাটেরিয়ালস সায়েন্স এন্ড ইঞ্জিনিয়ারিং ডিভিশন;
উপাদান বৈশিষ্ট্য পরিবর্তন
ফিউজড ফিলামেন্ট ফেব্রিকেশনে (FFF), প্রায়শই দ্রুত প্রোটোটাইপিংয়ে ব্যবহৃত হয়, গলিত পলিমার অংশটি তৈরি করার জন্য একটি উত্তপ্ত অগ্রভাগের মাধ্যমে স্তরে স্তরে এক্সট্রুড করা হয়। একটি স্লাইসার নামক সফ্টওয়্যার মেশিনে নির্দেশাবলী প্রদান করে, তবে স্লাইসারকে একটি নির্দিষ্ট উপাদান পরিচালনা করার জন্য কনফিগার করা আবশ্যক।
FFF 3D প্রিন্টারগুলিতে পুনর্নবীকরণযোগ্য বা পুনর্ব্যবহৃত সামগ্রী ব্যবহার করা বিশেষভাবে চ্যালেঞ্জিং কারণ অনেকগুলি ভেরিয়েবল রয়েছে যা উপাদান বৈশিষ্ট্যগুলিকে প্রভাবিত করে৷
উদাহরণস্বরূপ, একটি জৈব-ভিত্তিক পলিমার বা রজন ঋতুর উপর নির্ভর করে উদ্ভিদের একটি ভিন্ন মিশ্রণে গঠিত হতে পারে। পুনর্ব্যবহৃত উপকরণের বৈশিষ্ট্যগুলি পুনর্ব্যবহারযোগ্য উপাদানের উপর নির্ভর করে ব্যাপকভাবে পরিবর্তিত হয়।
“ব্যাক টু দ্য ফিউচারে, একটি 'মিস্টার ফিউশন' ব্লেন্ডার ছিল এবং ডাক্তার তার যা কিছু ছিল তা ব্লেন্ডারে ফেলে দিয়েছিলেন এবং ব্লেন্ডারটি কাজ করবে (ডেলোরিয়ান টাইম মেশিনের শক্তির উত্স হিসাবে) এখানেও একই ধারণা। আদর্শভাবে , প্লাস্টিক পুনর্ব্যবহার করে, আপনি বিদ্যমান উপাদানগুলিকে টুকরো টুকরো করে মুদ্রণ করতে পারেন, তবে, বর্তমান ফিডফরওয়ার্ড সিস্টেমের সাথে, এটি কাজ করে না কারণ মুদ্রণ প্রক্রিয়া চলাকালীন যদি আপনার ফিলামেন্ট উল্লেখযোগ্যভাবে পরিবর্তিত হয়, তাহলে সবকিছু বিচ্ছিন্ন হয়ে যায়,” রিড বলেছেন।
এই চ্যালেঞ্জগুলি অতিক্রম করার জন্য, গবেষকরা একটি 3D প্রিন্টার এবং ওয়ার্কফ্লো তৈরি করেছেন যা স্বয়ংক্রিয়ভাবে কোনো অজানা উপাদানের জন্য সম্ভাব্য প্রক্রিয়া পরামিতি সনাক্ত করতে পারে।
তারা ল্যাব দ্বারা পূর্বে তৈরি করা একটি 3D প্রিন্টার ব্যবহার করে শুরু করেছে, যা ডেটা ক্যাপচার করতে পারে এবং রানটাইমে প্রতিক্রিয়া প্রদান করতে পারে। গবেষকরা পরিমাপ নিতে এবং পরামিতি গণনা করার জন্য মেশিনের এক্সট্রুডারে তিনটি যন্ত্র যোগ করেছেন।
লোড সেন্সর প্রিন্টিং ফিলামেন্টে চাপের পরিমাণ পরিমাপ করে, যখন ফিড রেট সেন্সর ফিলামেন্টের পুরুত্ব এবং প্রিন্টারের মাধ্যমে ফিলামেন্টের প্রকৃত ফিড রেট পরিমাপ করে।
ওয়ারেন বলেন, “পরিমাপ, মডেলিং এবং ম্যানুফ্যাকচারিং এর একত্রিত হওয়া NIST এবং CBA সহযোগিতার মূলে রয়েছে যাকে 'কম্পিউটেশনাল মেট্রোলজি' বলা হয়”।
এই পরিমাপ দুটি সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ কিন্তু মুদ্রণ পরামিতি নির্ধারণ করতে কঠিন গণনা করতে ব্যবহার করা যেতে পারে: প্রবাহ এবং তাপমাত্রা। স্ট্যান্ডার্ড সফ্টওয়্যারের প্রায় অর্ধেক মুদ্রণ সেটিংস এই দুটি পরামিতির সাথে সম্পর্কিত।
প্রাপ্ত ডেটাসেট
নতুন যন্ত্রের জায়গায়, গবেষকরা একটি 20-মিনিটের পরীক্ষা তৈরি করেছেন যা বিভিন্ন প্রবাহ হারে তাপমাত্রা এবং চাপ পড়ার একটি সিরিজ তৈরি করেছে। মূলত, পরীক্ষায় প্রিন্ট অগ্রভাগকে তার উষ্ণতম তাপমাত্রায় সেট করা, উপাদানটিকে একটি নির্দিষ্ট হারে প্রবাহিত করতে দেওয়া এবং তারপর হিটারটি বন্ধ করা জড়িত।
“এই পরীক্ষাটি কীভাবে করা যায় তা বোঝা সত্যিই কঠিন ছিল। এক্সট্রুডারের সীমা খুঁজে বের করার চেষ্টা করার অর্থ হল আপনি পরীক্ষা করার সময় প্রায়শই এক্সট্রুডারের ক্ষতি করবেন। হিটারটি বন্ধ করা এবং প্যাসিভভাবে পরিমাপ বন্ধ করার ধারণাটি ছিল 'আহা' মুহূর্ত,” রি দে বলেন।
এই ডেটা একটি ফাংশনে খাওয়ানো হয় যা আপেক্ষিক তাপমাত্রা এবং চাপ ইনপুটগুলির উপর ভিত্তি করে উপকরণ এবং মেশিন কনফিগারেশনের জন্য স্বয়ংক্রিয়ভাবে সত্য পরামিতি তৈরি করে। ব্যবহারকারীরা তারপর 3D প্রিন্টিং সফ্টওয়্যারে এই পরামিতিগুলি ইনপুট করতে পারে এবং প্রিন্টার নির্দেশাবলী তৈরি করতে পারে।
ছয়টি ভিন্ন উপকরণ নিয়ে পরীক্ষায়, যার মধ্যে বেশ কয়েকটি ছিল জৈব-ভিত্তিক, পদ্ধতিটি স্বয়ংক্রিয়ভাবে সম্ভাব্য প্যারামিটার তৈরি করে যা ধারাবাহিকভাবে জটিল বস্তুর সফল মুদ্রণ সক্ষম করে।
এগিয়ে গিয়ে, গবেষকরা এই প্রক্রিয়াটিকে 3D প্রিন্টিং সফ্টওয়্যারের সাথে একীভূত করার পরিকল্পনা করছেন যাতে প্যারামিটারগুলির ম্যানুয়াল ইনপুট প্রয়োজন হয় না। উপরন্তু, তারা হট এন্ডের থার্মোডাইনামিক মডেলগুলিকে অন্তর্ভুক্ত করে তাদের কর্মপ্রবাহকে উন্নত করার আশা করছে, যা হট এন্ডের অংশ। প্রিন্টার ফিলামেন্ট গলিয়ে নিন।
এই সহযোগিতা এখন কম্পিউটেশনাল মেট্রোলজিকে আরও বিস্তৃতভাবে বিকাশ করছে, যেখানে একটি পরিমাপের আউটপুট শুধুমাত্র একটি প্যারামিটারের পরিবর্তে একটি ভবিষ্যদ্বাণীমূলক মডেল। গবেষকরা এই প্রযুক্তিটি উন্নত উত্পাদনের অন্যান্য ক্ষেত্রে প্রয়োগ করবেন, সেইসাথে মেট্রোলজি অ্যাপ্লিকেশনগুলির সুযোগ প্রসারিত করবেন।
“মিশ্রিত ফিলামেন্টের জন্য স্বয়ংক্রিয়ভাবে প্রক্রিয়া পরামিতি তৈরি করার জন্য একটি নতুন পদ্ধতির বিকাশের মাধ্যমে, এই গবেষণাটি পরিবর্তনশীল এবং অজানা আচরণের সাথে পুনর্ব্যবহৃত এবং জৈব-ভিত্তিক ফিলামেন্টগুলির ব্যবহারের দ্বার উন্মুক্ত করে৷ গুরুত্বপূর্ণভাবে, এটি স্থানীয়ভাবে উত্স ব্যবহার করে ডিজিটাল ফ্যাব্রিকেশন প্রযুক্তির সম্ভাবনাকে বাড়িয়ে তোলে, টেকসই উপকরণ,” বলেছেন অ্যালিসিয়া গার্মুলেউইচ, সান্তিয়াগো ডি চিলি বিশ্ববিদ্যালয়ের স্কুল অফ অ্যাডমিনিস্ট্রেশন অ্যান্ড ইকোনমিক্সের সহযোগী অধ্যাপক, যিনি এই কাজের সাথে জড়িত ছিলেন না।
অধিক তথ্য:
জ্যাক রবার্ট রিড এট আল।, ফিউজ উৎপাদনে প্যারামিটার আবিষ্কারের জন্য অনলাইন পরিমাপ, উপকরণ এবং উত্পাদন উদ্ভাবন একত্রীকরণ (2024)। DOI: 10.1007/s40192-024-00350-w
দ্বারা প্রদান করা হয়
এমআইটি
এই গল্পটি এমআইটি নিউজ দ্বারা পুনরুত্পাদন করা হয়েছে (web.mit.edu/pressoffice/), একটি জনপ্রিয় ওয়েবসাইট যা MIT গবেষণা, উদ্ভাবন এবং শিক্ষার খবর কভার করে।
উদ্ধৃতি: এই 3D প্রিন্টারটি অজানা উপকরণ দিয়ে কীভাবে প্রিন্ট করতে হয় তা বের করতে পারে (এপ্রিল 8, 2024), সংগৃহীত এপ্রিল 16, 2024 https://techxplore.com/news/2024-04-3d-printer-figure -unknown-material.html
এই নথিটি কপিরাইট দ্বারা সুরক্ষিত। ব্যক্তিগত অধ্যয়ন বা গবেষণার উদ্দেশ্যে ন্যায্য লেনদেনের স্বার্থ ছাড়া লিখিত অনুমতি ছাড়া কোনো অংশ পুনরুত্পাদন করা যাবে না। বিষয়বস্তু শুধুমাত্র রেফারেন্স জন্য.
(ট্যাগস-অনুবাদ
উৎস লিঙ্ক
