Pirmasis tyrimo etapas buvo sutelktas į monomero, kuris veiktų kaip polimerinės dervos statybinis blokas, parinkimą. Monomeras turėjo būti kietinamas UV spinduliais, santykinai trumpas kietėjimo laikas ir turėti pageidaujamas mechanines savybes, tinkamas naudoti esant didesniam įtempimui. Komanda, išbandžiusi tris potencialius kandidatus, galiausiai apsistojo ties 2-hidroksietilmetakrilatu (vadinsime jį tik HEMA).
Kai monomeras buvo užfiksuotas, tyrėjai nusprendė rasti optimalią fotoiniciatoriaus koncentraciją kartu su atitinkama pūtimo priemone, su kuria susieti HEMA. Dviejų rūšių fotoiniciatoriai buvo išbandyti dėl jų pasirengimo kietėti naudojant standartines 405 nm UV lempas, kurios dažniausiai yra daugumoje SLA sistemų. Fotoiniciatoriai buvo sujungti santykiu 1:1 ir įmaišyti 5 % masės, kad būtų pasiektas optimaliausias rezultatas. Pučiamąją medžiagą, kuri būtų naudojama siekiant palengvinti HEMA ląstelinės struktūros išsiplėtimą ir dėl to „putoti“, buvo šiek tiek sudėtingiau rasti. Daugelis išbandytų medžiagų buvo netirpios arba sunkiai stabilizuojamos, tačiau komanda galiausiai apsistojo prie netradicinės pūtimo priemonės, paprastai naudojamos su polistireną primenančiais polimerais.
Sudėtingas ingredientų mišinys buvo naudojamas galutinei fotopolimerinei dervai suformuluoti, o komanda pradėjo dirbti ties 3D spausdinimu keliuose ne taip sudėtinguose CAD projektuose. Modeliai buvo 3D atspausdinti ant Anycubic Photon 1x masteliu ir kaitinami 200 ° C temperatūroje iki dešimties minučių. Šiluma suskaidė pūtimo medžiagą, suaktyvindama dervos putojimą ir padidindama modelių dydį. Palyginę matmenis prieš ir po išsiplėtimo, tyrėjai apskaičiavo iki 4000% (40 kartų) tūrinį išsiplėtimą, todėl 3D spausdinti modeliai viršija fotono konstrukcijos plokštės matmenų apribojimus. Tyrėjai mano, kad ši technologija gali būti naudojama lengvoms reikmėms, tokioms kaip aerodinaminiai sparnai arba plūdrumo pagalbinės priemonės, nes išsiplėtusi medžiaga yra labai maža.
Paskelbimo laikas: 2024-09-30
