Die eerste fase van die studie was gefokus op die keuse van 'n monomeer wat as die boublok vir die polimeerhars sou dien. Die monomeer moes UV-uithardbaar wees, 'n relatief kort uithardingstyd hê, en gewenste meganiese eienskappe vertoon wat geskik is vir hoërspanningstoepassings. Die span het, na die toets van drie potensiële kandidate, uiteindelik op 2-hidroksietielmetakrilaat besluit (ons sal dit net HEMA noem).
Sodra die monomeer vasgelê was, het die navorsers die optimale foto-inisieerderkonsentrasie saam met 'n gepaste blaasmiddel gevind om die HEMA mee te koppel. Twee foto-inisieerderspesies is getoets vir hul bereidwilligheid om uit te hars onder standaard 405 nm UV-ligte wat algemeen in die meeste SLA-stelsels voorkom. Die foto-inisieerders is in 'n 1:1-verhouding gekombineer en teen 5 gewig% gemeng vir die mees optimale resultaat. Die blaasmiddel – wat gebruik sou word om die uitbreiding van die HEMA se sellulêre struktuur te vergemaklik, wat 'skuim' tot gevolg gehad het – was 'n bietjie moeiliker om te vind. Baie van die getoetste middels was onoplosbaar of moeilik om te stabiliseer, maar die span het uiteindelik op 'n nie-tradisionele blaasmiddel besluit wat tipies met polistireenagtige polimere gebruik word.
Die komplekse mengsel van bestanddele is gebruik om die finale fotopolimeerhars te formuleer en die span het begin werk aan die 3D-druk van 'n paar nie-so-komplekse CAD-ontwerpe. Die modelle is 3D-gedruk op 'n Anycubic Photon op 1x-skaal en verhit teen 200°C vir tot tien minute. Die hitte het die blaasmiddel ontbind, wat die skuimwerking van die hars geaktiveer het en die grootte van die modelle vergroot het. Na vergelyking van voor- en na-uitsettingsdimensies, het die navorsers volumetriese uitsettings van tot 4000% (40x) bereken, wat die 3D-gedrukte modelle verby die dimensionele beperkings van die Photon se bouplaat stoot. Die navorsers glo dat hierdie tegnologie gebruik kan word vir liggewig toepassings soos vlerkprofiele of dryfmiddels as gevolg van die uiters lae digtheid van die uitgebreide materiaal.
Plasingstyd: 30 September 2024
