3D-Drock expandéierbar Harz

Déi éischt Phase vun der Studie huet sech op d'Auswiel vun engem Monomer konzentréiert, deen als Bausteen fir de Polymerharz dénge soll. De Monomer misst UV-härtbar sinn, eng relativ kuerz Härtungszäit hunn a wënschenswäert mechanesch Eegeschafte weisen, déi fir Uwendungen mat méi héijer Belaaschtung gëeegent sinn. Nodeems d'Team dräi potenziell Kandidaten getest hat, huet sech schlussendlech op 2-Hydroxyethylmethacrylat (mir nennen et einfach HEMA) entscheet.

Soubal de Monomer festgesat war, hunn d'Fuerscher sech fir d'optimal Photoinitiatorkonzentratioun zesumme mat engem passenden Bléimëttel fir den HEMA ze fannen. Zwou Photoinitiator-Aarte goufen op hir Bereetschaft getest, ënner Standard 405nm UV-Luuchten ze härten, déi normalerweis an de meeschte SLA-Systemer fonnt ginn. D'Photoinitiatore goufen an engem Verhältnes vun 1:1 kombinéiert a mat 5 Gewiichts-% gemëscht fir dat optimalst Resultat ze kréien. De Bléimëttel – deen d'Expansioun vun der Zellstruktur vum HEMA sollt erliichteren, wat zu "Schäumung" féiert – war e bësse méi schwéier ze fannen. Vill vun den geteste Mëttelen ware onléislech oder schwéier ze stabiliséieren, awer d'Team huet sech schlussendlech op en net-traditionellt Bléimëttel entscheet, dat typescherweis mat Polystyrol-änleche Polymere benotzt gëtt.

Déi komplex Mëschung aus Zutaten gouf benotzt fir dat fäerdegt Photopolymerharz ze formuléieren an d'Team huet ugefaange mat dem 3D-Drock vun e puer net sou komplexen CAD-Designen. D'Modeller goufen op engem Anycubic Photon am 1x-Moossstaf 3D-gedréckt an bis zu zéng Minutten op 200°C erhëtzt. D'Hëtzt huet de Blasmëttel ofgebaut, wouduerch d'Schäumwierkung vum Harz aktivéiert gouf an d'Modeller vergréissert goufen. Beim Verglach vun den Dimensiounen virun an no der Expansioun hunn d'Fuerscher volumetresch Expansioune vu bis zu 4000% (40x) berechent, wouduerch déi 3D-gedréckte Modeller iwwer d'dimensional Grenzen vun der Bauplack vum Photon erausgedriwwe goufen. D'Fuerscher gleewen, datt dës Technologie fir liicht Uwendungen wéi Aerofoiler oder Schwimmwesten benotzt ka ginn, wéinst der extrem gerénger Dicht vum ausgedehnte Material.