bedrijfsnieuws over Uv-lichtuitharding + intelligente ontbinding versnelt 3D-printen naar het "zero waste-tijdperk"

UV-lichtuitharding + intelligente ontbinding versnelt 3D-printen naar het "zero waste-tijdperk"

  Onderzoekers hebben een nieuwe methode ontwikkeld voor stereolithografie 3D-printen die een lichtgevoelige hars gebruikt die duurzame structuren en oplosbare ondersteuningen vormt, afhankelijk van het type licht waaraan het wordt blootgesteld. Ultraviolet (UV) licht hardt de hars uit tot een sterke, permanente vorm, terwijl zichtbaar licht zwakkere ondersteuningen creëert die oplossen in specifieke oplosmiddelen. Deze nieuwe methode elimineert de noodzaak van handmatige nabewerking zoals snijden of vijlen, wat de productie versnelt en afval minimaliseert. Nu kunt u meerdelige, functionele assemblages printen met verwijderbare of in elkaar grijpende onderdelen in één print, en in wezen de ondersteuningen wegspoelen. In plaats van het materiaal weg te gooien, kunt u het ter plaatse recyclen, waardoor afval wordt verminderd. Dat is het uiteindelijke doel.

  Hoe het werkt: innovatie met dubbele uitharding van hars
Het traditionele vatfotopolymerisatie (VPP)-proces begint met een 3D digitaal model dat het object en kleine ondersteuningsstructuren bevat. Het model wordt in plakken gesneden en in een VPP 3D-printer gevoerd, waar het laag voor laag wordt opgebouwd. Zodra de print klaar is, verwijdert het platform het onderdeel uit de harstank, spoelt het overtollige hars weg en verwijdert en gooit het handmatig de tijdelijke ondersteuningen weg. "Meestal genereren deze ondersteuningen veel afval", zegt Diaco. Om deze uitdaging aan te pakken, ontwikkelden de onderzoekers een hars met dubbele uitharding die bestaat uit twee monomeren die verschillend reageren op licht. UV-belichting induceert de vorming van sterke, permanente structuren, terwijl zichtbaar licht de creatie van zwakkere, oplosbare ondersteuningen activeert die afbreken in een verscheidenheid aan voedselveilige vloeistoffen, waaronder babyolie. Opmerkelijk is dat deze ondersteuningen ook kunnen oplossen in de primaire vloeistofcomponent van de originele hars, wat de voortdurende recycling van het materiaal vergemakkelijkt.

  Niet alleen dat, de onderzoekers overwonnen deze beperking door een derde "brug"-monomeer te introduceren dat de twee originele monomeren helpt te binden onder UV-licht om een sterker raamwerk te vormen. Deze verbetering stelde hen in staat om zowel duurzame 3D-structuren als oplosbare ondersteuningen te printen door af te wisselen tussen UV- en zichtbaar licht in één printproces. Het onderzoeksteam printte met succes een reeks ontwerpen met behulp van deze methode, waaronder in elkaar grijpende tandwielen, roosterframes en miniatuur dinosaurussen die zijn ingekapseld in oplosbare eivormige schalen.

  Deze technologie opent nieuwe mogelijkheden voor het duurzamer opschalen van polymeer 3D-printen. "We zullen de grenzen van ons proces blijven onderzoeken en hopen meer harsen te ontwikkelen met deze golflengteselectiviteit en de mechanische eigenschappen die nodig zijn voor duurzame producten", aldus Hart. "In combinatie met geautomatiseerde onderdelenafhandeling en hergebruik in een gesloten kringloop van opgeloste harsen, is dit een opwindende weg naar resource-efficiënt en kosteneffectief grootschalig polymeer 3D-printen."