Le campus de l'université du Colorado à Boulder dispose d'un centre d'ingénierie de 550 mètres carrés à la pointe de l'innovation dans l'utilisation de matériaux multiples au service de la conception de robots imprimés en 3D. Le centre, dirigé par Rob MacCurdy et trois autres professeurs d'ingénierie mécanique, comprend une équipe de doctorants, d'étudiants en master et d'étudiants en licence qui cherchent à améliorer l'impression multi-matériaux pour créer des robots aux fonctionnalités avancées. Le professeur MacCurdy se sert d'imprimantes 3D de Stratasys depuis plusieurs années pour innover dans le domaine de l'ingénierie mécanique, mais aujourd'hui, son objectif est d'utiliser une combinaison de différents matériaux pour fabriquer des structures et des fonctionnalités complexes dans ses robots imprimés en 3D.
Par ailleurs, M. MacCurdy travaille également à la création de modèles médicaux uniques destinés à aider les chirurgiens à comprendre la morphologie propre à chaque patient. L'utilisation de ces modèles de planification pré-opératoire améliore les résultats tout en diminuant le temps de récupération du patient. Les procédures étant plus courtes, il en résulte également une réduction des coûts.
De nombreux chercheurs et centres d'innovation sont confrontés à des problèmes similaires dans leur tentative visant à obtenir un contrôle plus souple et plus précis de leurs procédés de fabrication additive, mais les utilisateurs avancés considèrent souvent que les outils disponibles sur le marché sont très limités. Stratasys lance son Research Package, dont la vocation est de permettre aux utilisateurs poursuivant des objectifs innovants de disposer des outils et des capacités nécessaires pour faciliter la mise en œuvre de leurs idées grâce à l'impression 3D.
« Même si de nombreux fabricants spécialisés dans l'impression 3D adoptent cette approche, les imprimantes PolyJet de Stratasys permettent d'obtenir des pièces imprimées en 3D beaucoup plus réalistes, en offrant davantage de canaux d'impression et en introduisant une grande variété de matériaux, y compris liquides. Nous sommes par ailleurs à l'avant-garde de la recherche dans le domaine de la modification des propriétés des matériaux. Cela nous permettra de créer des modèles de planification pré-opératoire réalistes sur le plan mécanique », a déclaré MacCurdy.
Robert MacCurdy a réussi à créer des robots entièrement imprimés en 3D dotés d'un système d'actionnement hydraulique facilitant leur fonctionnement mécanique grâce à l'utilisation de fluides. Grâce à la fabrication additive, le laboratoire a réussi à imprimer en 3D des structures souples composées de plusieurs matériaux, aussi bien rigides que fluides. Le fluide est ainsi imprimé directement par l'imprimante, au lieu d'être ajouté ultérieurement.
Le professeur MacCurdy explique : « C'est un composant essentiel de ce robot spécifique, car nous ne serions pas en mesure d'ajouter le fluide en post-traitement. Sans cela, il nous serait tout simplement impossible d'accéder aux moindres recoins de cette conception. » L'impression simultanée de matériaux solides et liquides nous permet de mettre ces robots en marchant dès leur sortie de l'imprimante grâce à l'utilisation des zones fluides pour leur actionnement.
