Prva faza studije bila je fokusirana na odabir monomera koji bi djelovao kao gradivni blok za polimernu smolu. Monomer je morao da bude UV-očvrsnut, da ima relativno kratko vreme očvršćavanja i da pokaže poželjna mehanička svojstva pogodna za aplikacije sa većim naprezanjem. Tim se, nakon testiranja tri potencijalna kandidata, na kraju odlučio na 2-hidroksietil metakrilat (nazvat ćemo ga samo HEMA).
Nakon što je monomer bio zaključan, istraživači su krenuli da pronađu optimalnu koncentraciju fotoinicijatora zajedno sa odgovarajućim agensom za napuhavanje sa kojim će upariti HEMA. Dvije vrste fotoinicijatora testirane su na njihovu spremnost da se stvrdnjavaju pod standardnim 405nm UV svjetlima koja se obično nalaze u većini SLA sistema. Fotoinicijatori su kombinovani u omjeru 1:1 i pomiješani u količini od 5% težine za najoptimalniji rezultat. Sredstvo za napuhavanje – koje bi se koristilo da olakša širenje HEMA-ine ćelijske strukture, što rezultira 'pjenjenjem' – bilo je malo teže pronaći. Mnogi od testiranih agenasa bili su netopivi ili ih je bilo teško stabilizirati, ali se tim konačno odlučio na netradicionalno sredstvo za napuhavanje koje se obično koristi s polimerima sličnim polistirenu.
Složena mješavina sastojaka korištena je za formuliranje konačne fotopolimerne smole i tim je počeo raditi na 3D štampanju nekoliko ne tako složenih CAD dizajna. Modeli su 3D štampani na Anycubic Photon-u u skali 1x i grijani na 200°C do deset minuta. Toplota je razgradila sredstvo za puhanje, aktivirajući djelovanje pjene smole i povećavajući veličinu modela. Upoređujući dimenzije prije i poslije ekspanzije, istraživači su izračunali volumetrijska proširenja do 4000% (40x), potiskujući 3D štampane modele preko ograničenja dimenzija Photon ploče za izradu. Istraživači vjeruju da bi se ova tehnologija mogla koristiti za lagane primjene kao što su aeroprofili ili pomoćna sredstva za uzgonu zbog izuzetno niske gustine ekspandiranog materijala.
Vrijeme objave: Sep-30-2024
