Çalışmanın ilk aşaması, polimer reçinesinin yapı taşı görevi görecek bir monomer seçmeye odaklandı. Monomerin UV ile kürlenebilmesi, nispeten kısa bir kürlenme süresine sahip olması ve yüksek stresli uygulamalar için uygun, istenen mekanik özelliklere sahip olması gerekiyordu. Ekip, üç potansiyel adayı test ettikten sonra, sonunda 2-hidroksietil metakrilat (kısaca HEMA diyelim) üzerinde karar kıldı.
Monomer sabitlendikten sonra, araştırmacılar HEMA'yı eşleştirmek için uygun bir üfleme maddesiyle birlikte optimum fotobaşlatıcı konsantrasyonunu bulmaya koyuldular. İki fotobaşlatıcı türü, çoğu SLA sisteminde yaygın olarak bulunan standart 405 nm UV ışıkları altında kürlenmeye istekli olup olmadıkları açısından test edildi. Fotobaşlatıcılar 1:1 oranında birleştirildi ve en uygun sonuç için ağırlıkça %5 oranında karıştırıldı. HEMA'nın hücresel yapısının genişlemesini kolaylaştırarak 'köpüklenme' sağlamak için kullanılacak olan üfleme maddesini bulmak biraz daha zordu. Test edilen maddelerin çoğu çözünmez veya stabilize edilmesi zordu, ancak ekip sonunda genellikle polistiren benzeri polimerlerle kullanılan geleneksel olmayan bir üfleme maddesinde karar kıldı.
Karmaşık bileşen karışımı, nihai fotopolimer reçinesini formüle etmek için kullanıldı ve ekip, çok da karmaşık olmayan birkaç CAD tasarımının 3B baskısını yapmaya başladı. Modeller, 1x ölçeğinde bir Anycubic Photon cihazında 3B olarak basıldı ve 200°C'de on dakikaya kadar ısıtıldı. Isı, şişirme maddesini ayrıştırarak reçinenin köpürme etkisini etkinleştirdi ve modellerin boyutunu genişletti. Genişletme öncesi ve sonrası boyutları karşılaştıran araştırmacılar, %4000'e (40x) varan hacimsel genişlemeler hesapladılar ve bu da 3B yazdırılan modelleri Photon'un yapı plakasının boyut sınırlamalarının ötesine taşıdı. Araştırmacılar, genleşen malzemenin son derece düşük yoğunluğu nedeniyle bu teknolojinin kanat profilleri veya kaldırma yardımcıları gibi hafif uygulamalarda kullanılabileceğine inanıyor.
Gönderim zamanı: 30 Eylül 2024
