wiadomości o firmie Utwardzanie światłem UV + inteligentne rozpuszczanie przyspiesza drukowanie 3D do "epoki zerowych odpadów"

Utwardzanie światłem UV + inteligentne rozpuszczanie przyspiesza przejście druku 3D w "erę zerowej odpadów"

  Naukowcy opracowali nową metodę stereolitograficznego druku 3D, która wykorzystuje żywicę światłoczułą, tworzącą trwałe struktury i rozpuszczalne podpory w zależności od rodzaju światła, na jakie jest wystawiona. Światło ultrafioletowe (UV) utwardza żywicę w mocny, trwały kształt, podczas gdy światło widzialne tworzy słabsze podpory, które rozpuszczają się w określonych rozpuszczalnikach. Ta nowa metoda eliminuje potrzebę ręcznej obróbki końcowej, takiej jak cięcie lub piłowanie, co przyspiesza produkcję i minimalizuje odpady. Teraz można drukować wieloczęściowe, funkcjonalne zespoły z wyjmowanymi lub zazębiającymi się częściami w jednym wydruku i zasadniczo zmywać podpory. Zamiast wyrzucać materiał, można go poddać recyklingowi na miejscu, redukując odpady. To ostateczny cel.

  Jak to działa: Innowacja w postaci żywicy o podwójnym utwardzaniu
Tradycyjny proces fotopolimeryzacji w kuwecie (VPP) rozpoczyna się od cyfrowego modelu 3D zawierającego obiekt i małe struktury podporowe. Model jest dzielony na warstwy i wprowadzany do drukarki 3D VPP, gdzie jest budowany warstwa po warstwie. Po zakończeniu drukowania platforma wyjmuje część z zbiornika z żywicą, spłukuje nadmiar żywicy i ręcznie usuwa i wyrzuca tymczasowe podpory. "Przez większość czasu te podpory generują dużo odpadów" - mówi Diaco. Aby sprostać temu wyzwaniu, naukowcy opracowali żywicę o podwójnym utwardzaniu, składającą się z dwóch monomerów, które reagują odmiennie na światło. Ekspozycja na UV indukuje tworzenie mocnych, trwałych struktur, podczas gdy światło widzialne wyzwala tworzenie słabszych, rozpuszczalnych podpór, które ulegają degradacji w różnych płynach bezpiecznych dla żywności, w tym w olejku dla dzieci. Co godne uwagi, podpory te mogą również rozpuszczać się w głównym składniku płynnym oryginalnej żywicy, ułatwiając ciągły recykling materiału.

  Co więcej, naukowcy pokonali to ograniczenie, wprowadzając trzeci monomer "mostkujący", który pomaga dwóm oryginalnym monomerom łączyć się pod wpływem światła UV, tworząc mocniejszy szkielet. To ulepszenie umożliwiło im drukowanie zarówno trwałych struktur 3D, jak i rozpuszczalnych podpór, przełączając się między światłem UV i widzialnym w jednym procesie drukowania. Zespół badawczy z powodzeniem wydrukował szereg projektów przy użyciu tej metody, w tym zazębiające się koła zębate, ramy kratowe i miniaturowe dinozaury zamknięte w rozpuszczalnych skorupkach w kształcie jaj.

  Ta technologia otwiera nowe możliwości dla bardziej zrównoważonego skalowania druku 3D polimerów. "Będziemy nadal badać granice naszego procesu i mamy nadzieję opracować więcej żywic z tą selektywnością długości fali i właściwościami mechanicznymi potrzebnymi do trwałych produktów" - powiedział Hart. "W połączeniu ze zautomatyzowaną obsługą części i zamkniętym obiegiem ponownego wykorzystania rozpuszczonych żywic, jest to ekscytująca droga do efektywnego wykorzystania zasobów i opłacalnego, wielkoskalowego druku 3D polimerów."