Giai đoạn đầu tiên của nghiên cứu tập trung vào việc lựa chọn monome đóng vai trò là khối xây dựng cho nhựa polyme. Monome phải có khả năng xử lý được bằng tia cực tím, có thời gian xử lý tương đối ngắn và thể hiện các đặc tính cơ học mong muốn phù hợp với các ứng dụng có ứng suất cao hơn. Nhóm nghiên cứu, sau khi thử nghiệm ba ứng cử viên tiềm năng, cuối cùng đã quyết định sử dụng 2-hydroxyethyl methacrylate (chúng tôi sẽ chỉ gọi nó là HEMA).
Sau khi khóa monome, các nhà nghiên cứu bắt đầu tìm ra nồng độ chất xúc tác quang hóa tối ưu cùng với chất tạo bọt thích hợp để ghép nối HEMA với nhau. Hai loài chất kích thích quang học đã được kiểm tra khả năng sẵn sàng xử lý dưới ánh sáng tia cực tím 405nm tiêu chuẩn thường thấy trong hầu hết các hệ thống SLA. Các chất xúc tác quang được kết hợp theo tỷ lệ 1:1 và trộn với tỷ lệ 5% trọng lượng để có kết quả tối ưu nhất. Chất tạo bọt - sẽ được sử dụng để tạo điều kiện cho việc mở rộng cấu trúc tế bào của Hema, dẫn đến 'tạo bọt' - khó tìm hơn một chút. Nhiều chất được thử nghiệm không hòa tan hoặc khó ổn định, nhưng cuối cùng nhóm nghiên cứu đã quyết định sử dụng một chất tạo xốp phi truyền thống thường được sử dụng với các polyme giống polystyrene.
Hỗn hợp các thành phần phức tạp đã được sử dụng để tạo ra nhựa photopolymer cuối cùng và nhóm đã tiến hành in 3D một số thiết kế CAD không quá phức tạp. Các mô hình được in 3D trên Anycubic Photon ở tỷ lệ 1x và được làm nóng ở 200°C trong tối đa 10 phút. Nhiệt phân hủy chất tạo bọt, kích hoạt hoạt động tạo bọt của nhựa và mở rộng kích thước của các mô hình. Khi so sánh kích thước trước và sau khi mở rộng, các nhà nghiên cứu đã tính toán mức mở rộng thể tích lên tới 4000% (40 lần), đẩy các mô hình in 3D vượt qua giới hạn về kích thước của tấm chế tạo của Photon. Các nhà nghiên cứu tin rằng công nghệ này có thể được sử dụng cho các ứng dụng nhẹ như cánh máy bay hoặc thiết bị hỗ trợ nổi do mật độ cực thấp của vật liệu giãn nở.
Thời gian đăng: 30-09-2024
