Новая технология была разработана для легкого изготовления тактильных объектов благодаря объединенной технологии 3D-печати и 3D-термической обработки оплавлением, что можно назвать революцией в производственных технологиях. Используя эту технологию, можно изготавливать не только книги со шрифтом Брайля, но также книги с картинками и учебные материалы с большей гибкостью по цвету, высоте и размеру. Он также безвреден для человеческого организма, так как не требует УФ-покрытия или вредной химической обработки.
Исследовательская группа под руководством доктора Мён-Вуна Муна из Корейского института науки и технологий разработала новый метод, объединив методы 3D-печати и 3D-обработки поверхности термическим оплавлением для создания осязаемых объектов с подробными линиями и кривыми. Исследовательская группа использовала термическую обработку оплавлением поверхности для повышения прочности и адгезии. Недавно разработанный метод был подан на регистрацию патента внутри страны. Кроме того, это исследование было принято к публикации в журнале RSC Advances под названием «Формирование тактильного рисунка на бумаге с помощью метода термического оплавления."
В настоящее время материалы, доступные для слабовидящих и слабовидящих, в основном представляют собой брайлевские документы или книги с рядами выпуклых точек на бумаге. Для основных объектов, таких как яблоня, дерево и т. Д., рельефные точки, очерчивающие объект, использовались в иллюстрированных книгах. Кроме того, иногда бывает трудно понять информацию о метро или общественных зданиях, не говоря уже о том, чтобы составить сложные книги о контурах карт, землетрясениях и подобных учебных материалах, написанных шрифтом Брайля.
Среди всех технологий 3D-печати исследовательская группа использовала технику слоев, при которой каждый слой нити складывается по одному на основе данных 3D-модели.
Технология позволяет изготавливать миниатюрные модели или прототипы сложных 3D-объектов с использованием компьютерного чертежа (САПР) с низкими затратами в короткие сроки. С помощью этого метода можно контролировать форму, размер и толщину готового продукта, регулируя количество слоев нити.
Предметы, созданные с использованием этой техники, добавят интереса и волнения к текущим книгам по Брайлю, помещая подробные таблицы и рисунки в контекст, что, в свою очередь, сделает чтение намного более интересным для слабовидящих или слабовидящих людей.
Кроме того, изменение цвета нитей без затруднений приводит к изменению цвета трехмерных моделей, а гораздо более сложные структуры, такие как контуры карты, представляющей горные районы, могут быть созданы в цветах, похожих на настоящие. Кроме того, время, необходимое для производства учебных материалов для слабовидящих или слабовидящих, которое составляло несколько месяцев, может быть сокращено до нескольких часов, удовлетворяя потребности образовательных областей для людей с ограниченными возможностями зрения.
Для тактильных предметов для слабовидящих или частично вздыхающих важно, чтобы они были безвредными для человеческого тела и долговечными, так как эти предметы касаются и ощущаются руками. По этой причине исследовательская группа использовала термическую обработку оплавлением для обработки поверхности.
Если поверхность изготовленного объекта обрабатывается при температуре 160 ° C или выше, твердая нить плавится, заполняя мельчайшие щели, и впитывается в объект, создавая поверхность с лучшей адгезией. Предметы с обработанной поверхностью сделаны из пластика, поэтому они более долговечны, чем предметы из бумаги, не говоря уже о том, что они более устойчивы к внешним воздействиям благодаря обработке. Обработка термическим оплавлением также может уменьшить шероховатость поверхности объектов, созданных с помощью процесса 3D-печати, который создается на этапе производства.
Этот недавно разработанный метод обработки поверхности работает не только с бумагой, но и с пластиком, металлом, керамикой и другими различными материалами, контролируя адгезию между шрифтом Брайля и поверхностью.
Кроме того, использование 3D-принтера для создания учебных материалов, таких как карта нации или процесс выращивания животных или растений, значительно повлияет на образовательное развитие слабовидящих и слабовидящих студентов в плане лучшего понимания контекста и материалов.
Доктор. Кван-Рёол Ли, генеральный директор Института междисциплинарной конвергенции материи в KIST, сказал: «Эти материалы были разработаны для повышения качества жизни и обучения слабовидящих и слабовидящих студентов, но также предполагается, что они будут использоваться. в других образовательных сферах для учащихся общеобразовательных школ.
Мы приложим все усилия к исследованиям и разработкам, которые сделают жизнь студентов с ограниченными физическими возможностями более счастливой и получат лучшее образование."
Примечания:
** 3D-печать: он использует метод FDM (Fused Deposition Modeling) среди различных технологий 3D-печати, доступных сегодня. Этот метод мгновенно нагревает термопластическую нить после нажатия на нее соплом, а затем укладывает тонкие слои нити друг на друга.
Благодаря термической обработке изделия получаются прочными и безопасными. Благодаря этим достоинствам метод широко используется в строительстве, автомобилестроении, промышленности, производстве комплектующих, а также в швейной промышленности.
** Метод термического оплавления: когда объект, созданный с помощью метода 3D-печати, нагревается, температура нагретой плиты достигает точки плавления термопластической нити. Это ослабляет молекулы в нити, и вязкость становится низкой, чтобы стать расплавленной.
В этом процессе слоистое поверхностное натяжение пытается уменьшить поверхностную энергию, заполняя структуры, и происходит поток и оплавление, что делает поверхность более гладкой в процессе. Кроме того, во время переплавки нить впитывается в щели платы, делая ее еще более клейкой.