研究人員使用Carbon 3D列印技術改進葡萄酒測試氣閘設計

眾所周知，釀酒是一個古老的行業，經歷了數個世紀的發展。即使在今天，釀酒師和研究人員仍然在尋找在成本和生產時間方面可以改進和優化釀酒過程的新方法。

最近，阿德萊德大學的研究團隊將3D列印技術引用到一個釀酒研究項目，以創建一個重新設計的用於葡萄酒測試的氣鎖裝置。

對釀酒了解一點的用戶都知道，在釀酒過程中，通常需要了解葡萄酒在大規模生產時如何反應動力學。當然，製造商用大量的葡萄酒來測試是不可行的，所以釀酒師必須能夠使用少量的葡萄酒來模擬批量生產的動力學。

為了做到這一點，釀酒師使用傳統方法，在測試瓶中使用充滿水的氣閘，可以進行小批量發酵以模擬批量生產的條件。

作為案例研究項目解釋稱：「氣瓶在發酵過程中保持氧氣遠離酵母，同時使二氧化碳逸出。這有助於在小批量過程中模擬大罐動力學。」

傳統氣鎖系統

阿德萊德大學的Vladimir Jiranek教授和Tommaso Watson博士指出，儘管充水式氣閘的設計是有效的，但也可能不是最有效的。

研究人員認為，通過機器人重新設計某些實驗室組件（如氣閘）可以進一步自動化葡萄酒測試過程，以提高效率。

作為通過消除某些手動步驟來提高葡萄酒測試效率的計劃的一部分，研究人員計劃使用機器人手臂從測試瓶中抽取樣品。通常情況下，需要技術人員手工取樣燒瓶並測試發酵動力學。

為了使過程更加高效，研究人員需要重新設計氣閘，以確保大量的燒瓶可以「適合靜態測試平台」。從原來的氣鎖系統可以看出，它並沒有在空間中輕微優化。

然而，該研究項目的部分挑戰是以減少部件佔地面積的方式重新設計氣閘，以便可以同時測試更多的燒瓶，以便機器人手臂可以更輕鬆地從架空設計中測試樣品。

研究人員在製作氣鎖部件時，測試了許多製造方法，包括加工不鏽鋼，而這種不鏽鋼堅固耐用，難以製造氣鎖。FDM 3D列印提供輕質的性能，但不能滿足葡萄酒測試所需的嚴格的溫度和防漏要求，而Carbon的數字光合成3D列印技術也被用於測試。

研究人員發現，與TTH合作使用Carbon的3D列印方法是最為合適的，基於樹脂的3D列印方法最適合其氣鎖製造需求，因為它顯示出成本降低了60％，開發時間比其他兩個過程低67％。

最後，使用Carbon的氰酸酯樹脂（CE 220）生產氣鎖，顯示出比其他製造方法更多的優點。一方面，研究人員聲稱Carbon的3D列印技術與FDM列印相比，提供了出色的表現，並表示該部分展示了它對水和二氧化碳的泄漏進行了密封。在溫度方面，3D列印的氣閘在121°C時達到了高壓滅菌要求。

此外，阿德萊德大學的研究人員讚揚Carbon的技術擁有快速生產時間和可控的成本。事實上，這項技術使得研究人員能夠將384個燒瓶安裝在測試平台上，超過其初始目標96。

研究人員表示，他們計劃與TTH一起使用Carbon的3D列印技術列印更多的氣閘。

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