Dalam sebuah penelitian yang diterbitkan dalam jurnal Waves in Random and Complex Media, para peneliti di Universitas Bristol telah mendapatkan formula yang dapat digunakan untuk menentukan batas desain untuk geometri dan struktur mikro material komponen tertentu. Pekerjaan ini juga memanfaatkan pencetakan 3D.
Faktor kuncinya adalah penggunaan sensor array berbasis ultrasound, mirip dengan yang digunakan dalam pencitraan medis, tetapi dalam bentuk baru berbasis laser yang tidak memerlukan kontak dengan material.
Penulis Profesor Anthony Mulholland, kepala School of Engineering Maths and Technology, menjelaskan: “Ada metode penginderaan potensial menggunakan susunan ultrasonik berbasis laser dan kami menggunakan pemodelan matematis untuk menginformasikan desain peralatan ini sebelum digunakan secara in situ.”
Para peneliti sekarang berencana untuk menggunakan temuan mereka untuk memfasilitasi desain dan konstruksi array ultrasonik berbasis laser untuk proyek-proyek masa depan. Sensor-sensor ini kemudian akan digunakan oleh robot dalam lingkungan manufaktur aditif yang terkendali. Mereka akan memaksimalkan konten informasi dari data yang dihasilkan oleh sensor dan membuat algoritma pencitraan yang dipesan lebih dahulu untuk menghasilkan gambar tomografi bagian dalam komponen.
Profesor Mullholland menambahkan: “Kami kemudian dapat bekerja sama dengan mitra industri kami untuk menghasilkan cara menilai integritas mekanis dari komponen-komponen penting keselamatan ini pada tahap manufaktur. Hal ini kemudian dapat menghasilkan desain baru yang radikal (dengan memanfaatkan sepenuhnya pencetakan 3D), proses produksi yang lebih cepat dan lebih hemat biaya, serta keuntungan komersial dan ekonomi yang signifikan bagi manufaktur Inggris.”
Oleh karena itu, hasil penelitian ini tidak hanya dapat mempercepat produksi, tetapi juga menghasilkan desain baru yang radikal dan proses produksi yang lebih hemat biaya.
Profesor Mullholland menyimpulkan: “Membuka pencetakan 3D dalam pembuatan komponen penting untuk keselamatan, seperti yang ditemukan di industri kedirgantaraan, akan memberikan keuntungan komersial yang signifikan bagi industri Inggris. Kurangnya sarana untuk menilai integritas mekanis dari komponen tersebut merupakan hambatan utama dalam mengambil peluang yang menarik ini. Penelitian ini telah membangun model matematika yang mensimulasikan penggunaan sensor berbasis laser baru, yang dapat memberikan solusi untuk masalah ini, dan penelitian ini akan mempercepat desain dan penyebaran sensor.”
