Badanie druku 4D wykorzystuje skalę szarości do stworzenia odwracalnej zmiany kształtu w fotopolimerach

Fotopolimeryzacja to proces wykorzystujący światło do łączenia cząsteczek monomeru w celu utworzenia polimeru. Jest to podstawa druku 3D, a także w rozprawie zatytułowanej "Modelowanie podstawowe fotopolimeryzacji i jej zastosowanie do drukowania 3D". Jiangtao Wu omawia proces związany z drukowaniem 3D i 4D. Jak wskazuje Wu, wiele fotoutwardzalnych materiałów kurczy się podczas procesu fotopolimeryzacji, co może wywoływać naprężenia szczątkowe i powodować zniekształcenia i wypaczenia w końcowych częściach

". Dlatego istotne jest dla nich tworzenie konstytutywnych modeli do fotopolimeryzacji, "Wu mówi. "W tym badaniu badano kinetykę reakcji fotopolimeryzacji wolnych rodników i ewolucję właściwości materiału podczas procesu utwardzania poprzez eksperymenty i modelowanie teoretyczne. Model można zastosować w celu zbadania wewnętrznego wzrostu naprężeń fotocuredowanych części, spowodowanego skurczem objętości podczas fotopolimeryzacji. Model konstytutywny został wykorzystany do symulacji ewolucji właściwości materiału i mechaniki podczas procesu drukowania 3D (DLP). "

Poprzez symulację FEM Wu obliczył błąd druku, skurcz spowodowany skurczem objętościowym Struktura wydrukowana w 3D DLP i porównanie wyników z eksperymentami. Ponadto opracował uproszczony model teoretyczny dla druku w skali szarości 4D.

"Konstrukcje i urządzenia z odwracalną zmianą kształtu (RSC) są wysoce pożądane w wielu zastosowaniach, takich jak mechaniczne siłowniki, miękka robotyka i sztuczne mięśnie, "Wu stwierdza. "Wzór w odcieniach szarości został wykorzystany do sterowania rozkładem natężenia światła projektora UV w drukarce 3D z cyfrowym przetwarzaniem światła (DLP), tak że ten sam czas naświetlania prowadzi do różnych stopni utwardzania, a zatem różnych gęstości sieciowania w różnych miejscach polimeru podczas drukowanie 3d. Po ługowaniu nieutwardzonych oligomerów w luźno sieciowanej sieci, odkształcenie zginania może być wywołane ze względu na skurcz objętościowy. "

Odkształcenie zginania zostało zmniejszone, jeśli wygięta struktura absorbowała aceton i pęczniała. Korzystając z tej metody drukowania 4D, Wu opracował struktury RSC i zbadał proces za pomocą eksperymentów i modelowania konstytutywnego.

"Podsumowując, rozprawa ta przedstawia konstytutywne modelowanie ewolucji własności materialnej i mechaniki w fotopolimeryzacji wolnorodnikowej i jego aplikacje do drukowania 3D i 4Ddrukowanie "- mówi Wu. "W porównaniu z poprzednimi badaniami nad modelem mechaniki fotopolimeryzacji, model w tym rozprawie uwzględnia szczegółowy proces ewolucji właściwości materiału, nieliniową lepkosprężystą właściwość materiału i sprzężenie ewolucji właściwości materiału i odkształcenia mechanicznego. Dzięki temu może lepiej zrozumieć złożony proces ewolucji właściwości materiału i mechanicznego procesu deformacji. "

Do tworzenia aktywnych struktur wykorzystano metodę drukowania w skali szarości 4D. Skala odcieni szarości została wykorzystana do sterowania rozkładem natężenia światła projektora UV drukarki DLP 3D, umożliwiając tworzenie różnych gęstości usieciowania w utwardzonych częściach. Struktury RSC stworzone przez Wu obejmowały transformację odwracalnych wzorców, samorozszerzającą się i kurczącą strukturę, auksetyczne metamateriały i strukturę imitującą kwiat kwiatu.

Według badań, według Wu, kompozycja złożona materiały, miękka robotyka i stenty wewnątrznaczyniowe.

"Metoda drukowania w skali szarości 4D zapewnia prosty i ekonomiczny sposób tworzenia aktywnych struktur 3D" podsumowuje Wu. "W porównaniu z poprzednimi badaniami nad modelem mechaniki fotopolimeryzacji, model w tym rozprawie uwzględnia szczegółowy proces ewolucji właściwości materiału, nieliniową lepkosprężystą właściwość materiału i sprzężenie ewolucji właściwości materiału i odkształcenia mechanicznego. Dzięki temu może lepiej zrozumieć złożony proces ewolucji właściwości materiału i mechanicznego procesu deformacji. "

Przedyskutuj ten i inne tematy związane z drukowaniem 3D na stronie 3DPrintBoard.com lub podziel się poniższymi przemyśleniami.