3D பிரிண்டிங் விரிவாக்கக்கூடிய பிசின்

ஆய்வின் முதல் கட்டம் பாலிமர் பிசினுக்கான கட்டுமானத் தொகுதியாகச் செயல்படும் ஒரு மோனோமரைத் தேர்ந்தெடுப்பதில் கவனம் செலுத்தியது. மோனோமர் UV-யால் குணப்படுத்தக்கூடியதாக இருக்க வேண்டும், ஒப்பீட்டளவில் குறுகிய குணப்படுத்தும் நேரத்தைக் கொண்டிருக்க வேண்டும் மற்றும் அதிக அழுத்த பயன்பாடுகளுக்கு ஏற்ற விரும்பத்தக்க இயந்திர பண்புகளைக் காட்ட வேண்டும். மூன்று சாத்தியமான வேட்பாளர்களை சோதித்த பிறகு, குழு இறுதியில் 2-ஹைட்ராக்ஸிஎத்தில் மெதக்ரிலேட்டை (நாங்கள் அதை HEMA என்று அழைப்போம்) முடிவு செய்தது.

மோனோமர் பூட்டப்பட்டவுடன், ஆராய்ச்சியாளர்கள் HEMA ஐ இணைக்க பொருத்தமான ஊதுகுழல் முகவருடன் உகந்த ஃபோட்டோஇனிஷியேட்டர் செறிவைக் கண்டறியத் தொடங்கினர். பெரும்பாலான SLA அமைப்புகளில் பொதுவாகக் காணப்படும் நிலையான 405nm UV விளக்குகளின் கீழ் குணப்படுத்த விருப்பமுள்ள இரண்டு ஃபோட்டோஇனிஷியேட்டர் இனங்கள் சோதிக்கப்பட்டன. ஃபோட்டோஇனிஷியேட்டர்கள் 1:1 விகிதத்தில் இணைக்கப்பட்டு, மிகவும் உகந்த முடிவுக்காக எடையில் 5% இல் கலக்கப்பட்டன. HEMA இன் செல்லுலார் கட்டமைப்பை விரிவுபடுத்துவதற்குப் பயன்படுத்தப்படும் ஊதுகுழல் முகவர் - இதன் விளைவாக 'நுரை வருதல்' - கண்டுபிடிப்பது சற்று தந்திரமானது. சோதிக்கப்பட்ட பல முகவர்கள் கரையாதவை அல்லது நிலைப்படுத்த கடினமாக இருந்தன, ஆனால் குழு இறுதியாக பாலிஸ்டிரீன் போன்ற பாலிமர்களுடன் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் ஒரு பாரம்பரியமற்ற ஊதுகுழல் முகவரைத் தேர்ந்தெடுத்தது.

இறுதி ஃபோட்டோபாலிமர் ரெசினை உருவாக்க சிக்கலான கலவையான பொருட்கள் பயன்படுத்தப்பட்டன, மேலும் சிக்கலானதாக இல்லாத சில CAD வடிவமைப்புகளை 3D அச்சிடும் பணியில் குழு ஈடுபட்டது. மாதிரிகள் 1x அளவில் Anycubic ஃபோட்டானில் 3D அச்சிடப்பட்டு 200°C வெப்பநிலையில் பத்து நிமிடங்கள் வரை சூடேற்றப்பட்டன. வெப்பம் ஊதும் முகவரை சிதைத்து, பிசினின் நுரைக்கும் செயலைச் செயல்படுத்தி மாதிரிகளின் அளவை விரிவுபடுத்தியது. விரிவாக்கத்திற்கு முந்தைய மற்றும் பிந்தைய பரிமாணங்களை ஒப்பிட்டுப் பார்த்தபோது, ​​ஆராய்ச்சியாளர்கள் 4000% (40x) வரையிலான அளவீட்டு விரிவாக்கங்களைக் கணக்கிட்டனர், இது 3D அச்சிடப்பட்ட மாதிரிகளை ஃபோட்டானின் கட்டமைப்புத் தகட்டின் பரிமாண வரம்புகளைத் தாண்டித் தள்ளியது. விரிவாக்கப்பட்ட பொருளின் மிகக் குறைந்த அடர்த்தி காரணமாக, ஏரோஃபாயில்கள் அல்லது மிதப்பு உதவிகள் போன்ற இலகுரக பயன்பாடுகளுக்கு இந்த தொழில்நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தலாம் என்று ஆராய்ச்சியாளர்கள் நம்புகின்றனர்.