研究

研究人员开发了用于SLA 3D打印的高膨胀泡沫树脂

一个研究人员团队uc圣地亚哥的纳内工程系开发了可扩展的发泡树脂,可用于SLA 3D打印机。雷电竞app下载

能够进行热诱导的UV固化的树脂,允许生产的部件显着大于用于制造它们的打印机的构建体积。

3D打印树脂球正在膨胀。照片来自加州大学圣地亚哥分校。
3D打印树脂球正在膨胀。照片来自加州大学圣地亚哥分校。

几何限制

使用现代制造技术的部分生产,包括加法和减法,通常受到工作空间或机器的建造面积的限制。因此,大型机械系统往往由紧固、焊接或粘接在一起的较小部件组成。

研究人员的目标是打破这些几何限制的限制,引用了在建筑、航空航天、能源和生物医学等技术要求高的领域的潜在应用。

3D打印可膨胀树脂

第一阶段的研究重点是选择一种单体作为聚合物树脂的砌块。该单体必须是可紫外光固化的,具有相对较短的固化时间,并显示出适合于高应力应用的理想机械性能。该团队在测试了三种可能的候选物质后,最终选定了甲基丙烯酸2-羟乙基酯(我们就叫它HEMA)。

一旦单体被锁定,研究人员就开始发现最佳光引发剂浓度以及合适的发​​泡剂以将HEMA配对。测试了两种光引发剂物种,在大多数SLA系统中常见的标准405nm紫外线灯下进行治愈。将光引发剂合并为1:1的比例,并为最佳结果为5%重量。发泡剂 - 将用于促进HEMA细胞结构的扩展,导致'发泡' - 找到有点棘手。许多测试剂不溶于或难以稳定,但球队最终沉淀在通常与聚苯乙烯样聚合物一起使用的非传统发泡剂上。

成分的复杂混合物用于配制最终的光聚合物树脂,团队必须在3D印刷上工作一些不那么复杂的CAD设计。模型是印刷的3D任何chiton在1倍的比例下加热200°答案:C热量分解了发泡剂,激活了树脂的发泡作用,扩大了模型的尺寸。通过比较膨胀前和膨胀后的尺寸,研究人员计算了高达4000%(40倍)的体积膨胀,推动3D打印模型超过了Photon的构建板的尺寸限制。研究人员认为,由于膨胀材料的密度极低,这种技术可以用于轻量化应用,如机翼或助浮力。

热处理前后3D打印模型。照片来自加州大学圣地亚哥分校。
热处理前后3D打印模型。照片来自加州大学圣地亚哥分校。

这项研究的更多细节可以在题为“用于光刻3D打印的高膨胀泡沫”。它是由David Wirth, Anna Jaquez, Sofia Gandarilla, Justin Hochberg, Derek Church, Jonathan Pokorski。

只要存在树脂即可改变它们的化学组成和机械性能,材料科学家一直在混合和改性树脂,试图改变各种应用的化学组成和机械性能。材料专家Sartomer.之前有合作过吗俄亥俄州的化学初创Sirrus开发快速固化树脂用于光刻3D打印。树脂基于亚甲基丙二酸酯和甲基丙烯酸甲酯的共聚,据说加快UV固化过程。在其他地方,在多伦多大学,斯卡伯勒,研究人员制定了3D打印从过量的麦当劳食用油中提取的树脂

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特色图片展示了热处理前后的3D打印模型。照片来自加州大学圣地亚哥分校。