Ny kemi til at kontrollere volumen af ​​væske i volumetrisk additiv fremstilling

Et team af forskere tilknyttet flere institutioner i Tyskland har udviklet ny kemi til forbedret kontrol af væskevolumen i volumetrisk additiv fremstilling. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Natur , gruppen beskriver deres proces, og hvor godt det fungerede, når det blev testet.

Tredimensionel udskrivning har skabt mange overskrifter i løbet af det sidste årti, da det har revolutioneret fremstillingsprocessen for en lang række produkter. Det meste 3-D-print involverer styring af portaler, der arbejder sammen for at placere en dyse, der påfører forskellige typer materiale til en base for at bygge produkter. For nylig, nogle nye typer 3-D-printere er blevet udviklet til volumetrisk additiv fremstilling, eller VAM, der bruger laserlys til at inducere polymerisation i en flydende precursor for at skabe produkter. De arbejder ved at bygge produkter et lag ad gangen. I denne nye indsats, forskerne har forbedret den måde, hvorpå polymerisation starter i VAM -applikationer. Ved at tilføje evnen til at kontrollere mængden af ​​flydende prækursor involveret i initieringsprocessen, de var i stand til at øge opløsningen af ​​VAM-udskrivning med 10 gange. De kalder deres nyligt forbedrede proces for xolografi, fordi det involverer brugen af ​​to krydsende lysstråler til at størkne et ønsket objekt.

Processen begynder med at skabe et rektangulært lysark ved hjælp af en laser affyret i en balje med flydende prækursor. Laseren exciterer precursor-molekylerne inde i rektanglet, forberede dem til den anden lysstråle. Den anden laser ledes derefter ind i rektanglet som en præformet billedskive. Når skiven projiceres ind i rektanglet, de exciterede precursormolekyler størkner til en polymer, danner en størknet skive. Harpiksvolumenet flyttes derefter (lysarket forbliver fast på plads), så processen kan gentages for at skabe endnu en skive. Den samlede proces gentages, skabe flere skiver som det går, indtil den ønskede form er opnået.

Forskerne demonstrerede den forbedrede opløsning af deres teknik ved først at 3D-printe en lille kugle fanget inde i et 8 mm-diameter kugleformet bur. Det fulgte de op ved at printe en asfærisk Powell-linse og derefter en buste med en diameter på 3 cm af et menneske.

© 2020 Science X Network