Die eerste fase van die studie was gefokus op die keuse van 'n monomeer wat as die bousteen vir die polimeerhars sou optree. Die monomeer moes UV-geneesbaar wees, 'n relatief kort uithardingstyd hê, en wenslike meganiese eienskappe vertoon wat geskik is vir hoër-spanning toepassings. Die span het, nadat hulle drie potensiële kandidate getoets het, uiteindelik op 2-hidroksieletielmetakrilaat (ons noem dit net HEMA) besluit.
Sodra die monomeer ingesluit was, het die navorsers begin om die optimale foto-inisieerderkonsentrasie te vind saam met 'n toepaslike blaasmiddel om die HEMA mee te koppel. Twee foto-inisieerderspesies is getoets vir hul bereidwilligheid om te genees onder standaard 405nm UV-ligte wat algemeen in die meeste SLA-stelsels voorkom. Die foto-inisieerders is gekombineer in 'n 1:1 verhouding en ingemeng teen 5% per gewig vir die mees optimale resultaat. Die blaasmiddel – wat gebruik sou word om die uitbreiding van die HEMA se sellulêre struktuur te vergemaklik, wat 'skuiming' tot gevolg het – was 'n bietjie moeiliker om te vind. Baie van die getoetsde middels was onoplosbaar of moeilik om te stabiliseer, maar die span het uiteindelik besluit op 'n nie-tradisionele blaasmiddel wat tipies met polistireenagtige polimere gebruik word.
Die komplekse mengsel van bestanddele is gebruik om die finale fotopolimeerhars te formuleer en die span het aan die 3D-drukwerk van 'n paar nie-so-komplekse CAD-ontwerpe begin werk. Die modelle is 3D gedruk op 'n Anycubic Photon op 1x skaal en verhit by 200°C vir tot tien minute. Die hitte het die blaasmiddel ontbind, die skuimaksie van die hars geaktiveer en die grootte van die modelle vergroot. By die vergelyking van voor- en na-uitbreiding afmetings, het die navorsers volumetriese uitbreidings van tot 4000% (40x) bereken, wat die 3D-gedrukte modelle verby die dimensionele beperkings van die Foton se bouplaat gedruk het. Die navorsers glo dat hierdie tegnologie gebruik kan word vir liggewigtoepassings soos vleuels of dryfhulpmiddels as gevolg van die uiters lae digtheid van die uitgebreide materiaal.
Postyd: 30-Sep-2024
