Żywica do druku 3D metodą SLA, która 40-krotnie zwiększa własną objętość

  • Naukowcy zajmujący się nanoinżynierią na Uniwersytecie Kalifornijskim opracowali elastyczną żywicę do stereolitografii.
  • Materiał rozszerza się po utwardzeniu ultrafioletem, więc drukowane części mogą być dużo większe niż powierzchnia drukowania.
  • Zwykle większe elementy wytwarza się w kawałkach, żeby później je połączyć.

Badacze pracują nad ograniczeniami dotyczącymi drukowania przestrzennego metodą SLA – jednym z nich jest maksymalna objętość wydruku, którą limituje powierzchnia drukowania wewnątrz urządzenia. Rozwiązaniem problemu może być rozszerzalna żywica zwiększająca rozmiar elementu po wyjęciu go z drukarki. Naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego chcą użyć w tym celu związku chemicznego (monomeru), który ma odpowiednie właściwości mechaniczne – to metakrylan 2-hydroksyetylu z fotoinicjatorem wymagającym niedługiego utwardzania promieniami UV o długości fali 405 nm. W żywicy, poza monomerem, jest jeszcze środek porotwórczy, jego funkcja to rozbudowa struktury wydruku.

żywica rozszerzalna
(Na zdjęciu B widać efekt podgrzewania żywicy w 200°C przez 240 sekund – fot. Uniwersytet Kalifornijski)

40-krotne zwiększenie objętości

Nowo przygotowaną żywicę naukowcy przetestowali w urządzeniu Photon marki Anycubic, której powierzchnia robocza wynosi 11,5 x 6,5 x 15,5 centymetra. Modele po wydrukowaniu ogrzewano przez 10 minut w temperaturze 200°C, żeby aktywować środek porotwórczy i spienić żywicę, co doprowadziło do zwiększenia objętości elementów o 40 razy. Według autorów badań, technologię można wykorzystywać do druku lekkich elementów, takich jak wypełnienia kamizelek ratunkowych, ponieważ docelowy materiał ma bardzo niską gęstość.

(Element w kształcie łódki przed powiększeniem mógł utrzymać na powierzchni wody ładunek 10 g, po powiększeniu: 250 g – fot. Uniwersytet Kalifornijski)

Prace nad filamentami

Ostatnie badania związane z żywicami do druku 3D skupiają się też m.in. na ponownym wykorzystywaniu oleju spożywczego. Akrylowanie go i uzupełnienie o fotoinicjator utwardzający wydrukowany element umożliwiło stworzenie filamentu, którego produkcja kosztuje ok. 1200 złotych za tonę. Z kolei duńscy naukowcy chcą do druku przyrostowego używać plastiku pochodzącego z recyklingu. Firmy Sartomer i Sirrus połączyły natomiast siły, żeby opracować szybkoutwardzalną żywicę, samodzielne próby Sartomera do tej pory umożliwiły przyśpieszenie hartowania żywic o 30 procent.

5G 6g Agile AI AR Automatyzacja Big data Blockchain Cloud computing Cyberbezpieczeństwo Digital twin DIH Dojrzałość cyfrowa Drony Druk 3D Edge computing Egzoszkielety Energetyka Fabryka przyszłości Finansowanie Fotowoltaika GOZ Human augmentation ICT IIoT Konkursy Koronawirus Logistyka ML Motoryzacja MŚP NCBR PPP Pracownicy 4.0 Prawo Przemysł 4.0 R&D Roboty Startupy VR