眾所周知，釀酒是一個(gè)古老的行業(yè)，經(jīng)歷了數(shù)個(gè)世紀(jì)的發(fā)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(chǎn)時(shí)間方面可以改進(jìn)和優(yōu)化釀酒過(guò)程的新方法。

　　最近，阿德萊德大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)將3D打印技術(shù)引用到一個(gè)釀酒研究項(xiàng)目，以創(chuàng)建一個(gè)重新設(shè)計(jì)的用于葡萄酒測(cè)試的氣鎖裝置。

　　對(duì)釀酒了解一點(diǎn)的用戶都知道，在釀酒過(guò)程中，通常需要了解葡萄酒在大規(guī)模生產(chǎn)時(shí)如何反應(yīng)動(dòng)力學(xué)。當(dāng)然，制造商用大量的葡萄酒來(lái)測(cè)試是不可行的，所以釀酒師必須能夠使用少量的葡萄酒來(lái)模擬批量生產(chǎn)的動(dòng)力學(xué)。

　　為了做到這一點(diǎn)，釀酒師使用傳統(tǒng)方法，在測(cè)試瓶中使用充滿水的氣閘，可以進(jìn)行小批量發(fā)酵以模擬批量生產(chǎn)的條件。

　　作為案例研究項(xiàng)目解釋稱：“氣瓶在發(fā)酵過(guò)程中保持氧氣遠(yuǎn)離酵母，同時(shí)使二氧化碳逸出。這有助于在小批量過(guò)程中模擬大罐動(dòng)力學(xué)?！?

　　阿德萊德大學(xué)的Vladimir Jiranek教授和Tommaso Watson博士指出，盡管充水式氣閘的設(shè)計(jì)是有效的，但也可能不是最有效的。

　　研究人員認(rèn)為，通過(guò)機(jī)器人重新設(shè)計(jì)某些實(shí)驗(yàn)室組件(如氣閘)可以進(jìn)一步自動(dòng)化葡萄酒測(cè)試過(guò)程，以提高效率。

　　作為通過(guò)消除某些手動(dòng)步驟來(lái)提高葡萄酒測(cè)試效率的計(jì)劃的一部分，研究人員計(jì)劃使用機(jī)器人手臂從測(cè)試瓶中抽取樣品。通常情況下，需要技術(shù)人員手工取樣燒瓶并測(cè)試發(fā)酵動(dòng)力學(xué)。

　　為了使過(guò)程更加高效，研究人員需要重新設(shè)計(jì)氣閘，以確保大量的燒瓶可以“適合靜態(tài)測(cè)試平臺(tái)”。從原來(lái)的氣鎖系統(tǒng)可以看出，它并沒(méi)有在空間中輕微優(yōu)化。

　　然而，該研究項(xiàng)目的部分挑戰(zhàn)是以減少部件占地面積的方式重新設(shè)計(jì)氣閘，以便可以同時(shí)測(cè)試更多的燒瓶，以便機(jī)器人手臂可以更輕松地從架空設(shè)計(jì)中測(cè)試樣品。

　　研究人員在制作氣鎖部件時(shí)，測(cè)試了許多制造方法，包括加工不銹鋼，而這種不銹鋼堅(jiān)固耐用，難以制造氣鎖。FDM3D打印提供輕質(zhì)的性能，但不能滿足葡萄酒測(cè)試所需的嚴(yán)格的溫度和防漏要求，而Carbon的數(shù)字光合成3D打印技術(shù)也被用于測(cè)試。

　　研究人員發(fā)現(xiàn)，與TTH合作使用Carbon的3D打印方法是最為合適的，基于樹(shù)脂的3D打印方法最適合其氣鎖制造需求，因?yàn)樗@示出成本降低了60%，開(kāi)發(fā)時(shí)間比其他兩個(gè)過(guò)程低67%。

　　最后，使用Carbon的氰酸酯樹(shù)脂(CE220)生產(chǎn)氣鎖，顯示出比其他制造方法更多的優(yōu)點(diǎn)。一方面，研究人員聲稱Carbon的3D打印技術(shù)與FDM打印相比，提供了出色的表現(xiàn)，并表示該部分展示了它對(duì)水和二氧化碳的泄漏進(jìn)行了密封。在溫度方面，3D打印的氣閘在121°C時(shí)達(dá)到了高壓滅菌要求。

　　此外，阿德萊德大學(xué)的研究人員贊揚(yáng)Carbon的技術(shù)擁有快速生產(chǎn)時(shí)間和可控的成本。事實(shí)上，這項(xiàng)技術(shù)使得研究人員能夠?qū)?84個(gè)燒瓶安裝在測(cè)試平臺(tái)上，超過(guò)其初始目標(biāo)96。

　　研究人員表示，他們計(jì)劃與TTH一起使用Carbon的3D打印技術(shù)打印更多的氣閘。