Singapurscy naukowcy: Lepsze, wielomateriałowe drukowanie 3D za pomocą Air Jet DLP

Wykorzystanie wielomateriałów w druku 3D jest dużym plusem, ponieważ pozwala użytkownikowi tworzyć o wiele bardziej zaokrągloną i funkcjonalną pracę; Jednak rzeczywistość polega na tym, że używanie drukarek 3D z wieloma materiałami nie staje się tak wszechobecne, jak wielu z nas wielu zakłada - i nie jest to tak proste, jak mogłoby się wydawać. W "Wysokowydajnej, wielomateriałowej produkcji o wysokiej wydajności do trójwymiarowego druku opartego na technologii cyfrowego przetwarzania światła" widzimy, jak badacze Kavin Kowsari, Saeed Akbari, Dong Wang, Nicholas X. Fang i Qi Geare radzą sobie z tymi wyzwaniami.

Oprócz współautora Fanga (z MIT), wszyscy naukowcy pochodzą z Singapore University of Technology and Design i publikują wnioski z ich projektu, tworząc nową drukarkę DLP 3D, która wykorzystuje wiele materiałów do tworzenia wysokiej jakości komponentów < / p>

"Mikrokulograf cyfrowy o wysokim kontraście i rozmiarze 15 μm został wykorzystany do wyświetlania spersonalizowanych obrazów 405 nm przez szklaną płytkę borokrzemianową pokrytą optycznie przezroczystym politetrafluoroetylenem w celu wywołania polimeryzacji w różnorodnych fotokowierach na bazie akrylanu żywice polimerowe, w których każda warstwa zawiera wiele rodzajów żywic ", stwierdza zespół badawczy w swojej gazecie.

Mechanizm strumieniem powietrza zapobiega potrzebie obróbki końcowej za pomocą trudnych chemikaliów, podczas gdy cuttin zmarnować także na odpady. Naukowcy byli w stanie wyprodukować struktury mikrosoczewkowe w tempie 58 procent szybszym niż te stosujące takie rozwiązania.

Chociaż zdają sobie sprawę, że wielomateriałowe drukowanie 3D działa w technologii FDM i procesy bezpośredniego pisania atramentem z dodatkowymi dyszami, wyzwanie polega na w ten sposób używając podstawowej dyszy do wyciskania bez utraty jakości. Analizując drukowanie Polyjet 3D, naukowcy omawiają, że choć istnieje duży potencjał, wciąż istnieją problemy z tworzeniem precyzyjnych definicji, ograniczeniami w dostawie materiałów, nie wspominając już o potrzebie przetwarzania końcowego.

DLP opiera się na płynnej żywicy, proces ten może również łatwo:

Sprzęt działa z żywicą utwardzoną światłem UV przez szklaną płytkę pokrytą silikonową taśmą klejącą z politetrafluoroetylenu (PTFE). Pozwala to odpowiednio oddzielić warstwy nadrukowane w 3D i przyklejać się do platformy, ale nie do szkła.

"Różne żywice fotoutwardzalne są zawarte w różnych strzykawkach i osadzane na szklanej płytce poprzez automatyczne sterowanie liniowymi etapami podłączonymi do strzykawki "- stwierdzają naukowcy. "Mechanizm wymiany materiału obejmuje 5 sekundpodmuch powietrza o strumieniu 0,5 MPa przez rurkę o średnicy 2 mm umieszczoną w odległości 20 mm od podłoża, kontrolowany sekwencyjnie za pomocą precyzyjnego dozownika. "

Naukowcy napisali kod sterujący elementami elektronicznymi 3D drukarkę wykorzystującą LabVIEW i zastosowano żywice fotoutwardzalne, takie jak następujące:

"Pomimo zastosowania komercyjnych żywic w tej pracy, system może wytwarzać składniki wykonane z szerokiego zakresu fotoutwardzalnych żywic, w tym różne typy monomerów oligomery, inicjatory i absorbery odpowiednie do różnych zastosowań "- stwierdzili badacze, którzy również używali cyfrowego mikroskopu 3D do sprawdzania grubości i powierzchni.

Zespół odkrył, że żywica zaczęła się rozrastać wokół szkła. płynny interfejs, a następnie przesuwając się w stronę platformy, ponieważ zwiększają ekspozycję. Zarówno 3DM-ABS, jak i VeroBlack zwiększyły się w "ruchu mniejszym niż liniowy", a także zauważyły, że wysokość wzrosła bardziej niż szerokość dzięki ustawie Beer-Lambert, z mocą światła zmniejszającego się wraz ze wzrostem warstw, co powoduje zmniejszenie nachylenie.

Interesujące było to, czy użycie czystej żywicy, takiej jak VeroClear, zmniejszyłoby nachylenie krawędzi, ale zmierzone nachylenie krawędzi warstwy o podobnej wielkości nadrukowanej przy użyciu VeroClear pozostało stałe około 75, wskazując, że klarowność żywicy nie miała znaczącego wpływu na nachylenie krawędzi "- stwierdzili naukowcy, dodając, że ekspozycja 0.05 również nie wytworzyła stałej warstwy przy pomocy VeroBlack. 3DM-ABS posiadał niższy próg minimalny, ponieważ badacze zauważyli na tym poziomie warstwę stałą.

Sukces został uzgodniony, ponieważ proces strumienia powietrza oferował ostre przejście z jednego materiału do drugiego; Jednak nawet przy wydajności swojej drukarki 3D naukowcy stwierdzili, że marnotrawstwo materiałów może być w dalszym ciągu zredukowane do prawie niczego dzięki dalszemu oczyszczaniu. Czas procesu można również skrócić przy użyciu bardziej czułych dodatków fotoinicjatorów.