Çalışmanın ilk aşaması, polimer reçinesi için yapı taşı görevi görecek bir monomerin seçilmesine odaklandı. Monomerin UV ile kürlenebilmesi, nispeten kısa kürlenme süresine sahip olması ve yüksek stresli uygulamalar için uygun mekanik özellikler sergilemesi gerekiyordu. Ekip, üç potansiyel adayı test ettikten sonra sonunda 2-hidroksietil metakrilat (biz buna HEMA diyeceğiz) üzerinde karar kıldı.
Monomer kilitlendikten sonra araştırmacılar, HEMA'yı eşleştirmek için uygun bir şişirme maddesiyle birlikte en uygun fotobaşlatıcı konsantrasyonunu bulmaya koyuldular. İki foto başlatıcı türü, çoğu SLA sisteminde yaygın olarak bulunan standart 405 nm UV ışıkları altında kürlenmeye istekli olup olmadıkları açısından test edildi. Foto başlatıcılar 1:1 oranında birleştirildi ve en iyi sonucu elde etmek için ağırlıkça %5 oranında karıştırıldı. HEMA'nın hücresel yapısının genişlemesini kolaylaştırmak ve 'köpüklenmeye' neden olacak şişirici ajanı bulmak biraz daha zordu. Test edilen maddelerin çoğu çözünmezdi ya da stabilize edilmesi zordu, ancak ekip sonunda polistiren benzeri polimerlerle tipik olarak kullanılan geleneksel olmayan bir şişirme maddesi üzerinde karar kıldı.
Malzemelerin karmaşık karışımı, nihai fotopolimer reçinesini formüle etmek için kullanıldı ve ekip, o kadar da karmaşık olmayan birkaç CAD tasarımının 3 boyutlu baskısı üzerinde çalışmaya başladı. Modeller, Anycubic Photon üzerinde 1x ölçekte 3D olarak basıldı ve 200°C'de on dakikaya kadar ısıtıldı. Isı, şişirme maddesini ayrıştırarak reçinenin köpürme etkisini etkinleştirdi ve modellerin boyutunu genişletti. Genişleme öncesi ve sonrası boyutları karşılaştırdıktan sonra araştırmacılar hacimsel genişlemeleri %4000'e (40x) kadar hesaplayarak 3D baskılı modelleri Photon'un yapım plakasının boyut sınırlamalarını aştı. Araştırmacılar, genişletilmiş malzemenin son derece düşük yoğunluğu nedeniyle bu teknolojinin kanat profilleri veya yüzdürme yardımcıları gibi hafif uygulamalar için kullanılabileceğine inanıyor.
Gönderim zamanı: 30 Eylül 2024
