3D பிரிண்டிங் விரிவடையக்கூடிய ரெசின்

ஆய்வின் முதல் கட்டம், பாலிமர் ரெசினுக்கான கட்டுமானப் பொருளாகச் செயல்படும் ஒரு மோனோமரைத் தேர்ந்தெடுப்பதில் கவனம் செலுத்தியது. அந்த மோனோமர் புற ஊதாக் கதிர்களால் இறுகக்கூடியதாகவும், ஒப்பீட்டளவில் குறுகிய இறுகும் நேரத்தைக் கொண்டதாகவும், அதிக அழுத்தப் பயன்பாடுகளுக்கு ஏற்ற விரும்பத்தக்க இயந்திரவியல் பண்புகளை வெளிப்படுத்துவதாகவும் இருக்க வேண்டும். மூன்று சாத்தியமான வேட்பாளர்களைச் சோதித்த பிறகு, அந்தக் குழு இறுதியாக 2-ஹைட்ராக்ஸிஎத்தில் மெத்தாக்ரிலேட்டை (இதை நாம் HEMA என்று அழைப்போம்) தேர்ந்தெடுத்தது.

மோனோமர் நிலைப்படுத்தப்பட்டவுடன், ஆராய்ச்சியாளர்கள் HEMA-வுடன் இணைப்பதற்கு உகந்த ஃபோட்டோஇனிஷியேட்டர் செறிவையும், அதற்கேற்ற ஊது முகவரையும் கண்டறிய முற்பட்டனர். பெரும்பாலான SLA அமைப்புகளில் பொதுவாகக் காணப்படும் வழக்கமான 405nm UV ஒளியின் கீழ் இறுகும் தன்மையைச் சோதிக்க இரண்டு ஃபோட்டோஇனிஷியேட்டர் இனங்கள் பயன்படுத்தப்பட்டன. மிகவும் உகந்த முடிவைப் பெறுவதற்காக, ஃபோட்டோஇனிஷியேட்டர்கள் 1:1 விகிதத்தில் இணைக்கப்பட்டு, எடையின் அடிப்படையில் 5% அளவில் கலக்கப்பட்டன. HEMA-வின் செல் போன்ற அமைப்பை விரிவடையச் செய்து, 'நுரைத்தல்' விளைவை ஏற்படுத்தப் பயன்படும் ஊது முகவரைக் கண்டறிவது சற்று கடினமாக இருந்தது. சோதிக்கப்பட்ட பல முகவர்கள் கரையாதவையாகவோ அல்லது நிலைப்படுத்துவதற்கு கடினமானவையாகவோ இருந்தன, ஆனால் இறுதியாக, பாலிஸ்டிரீன் போன்ற பாலிமர்களுடன் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் ஒரு மரபுசாரா ஊது முகவரை அந்தக் குழு தேர்ந்தெடுத்தது.

சிக்கலான மூலப்பொருட்களின் கலவையைப் பயன்படுத்தி இறுதி ஃபோட்டோபாலிமர் ரெசின் உருவாக்கப்பட்டது. மேலும், குழுவினர் அவ்வளவு சிக்கலற்ற சில CAD வடிவமைப்புகளை 3D பிரிண்டிங் செய்யும் பணியில் ஈடுபட்டனர். அந்த மாதிரிகள் Anycubic Photon இயந்திரத்தில் 1x அளவில் 3D பிரிண்ட் செய்யப்பட்டு, பத்து நிமிடங்கள் வரை 200°C வெப்பத்தில் சூடுபடுத்தப்பட்டன. அந்த வெப்பம், விரிவூக்கியைச் சிதைத்து, ரெசினின் நுரைக்கும் செயல்பாட்டைத் தூண்டி, மாதிரிகளின் அளவை விரிவடையச் செய்தது. விரிவடைவதற்கு முந்தைய மற்றும் பிந்தைய பரிமாணங்களை ஒப்பிட்டுப் பார்த்தபோது, ​​ஆராய்ச்சியாளர்கள் 4000% (40x) வரையிலான கன அளவு விரிவாக்கங்களைக் கணக்கிட்டனர். இது, 3D பிரிண்ட் செய்யப்பட்ட மாதிரிகளை Photon இயந்திரத்தின் உருவாக்கத் தட்டின் பரிமாண வரம்புகளைத் தாண்டிச் செல்ல வைத்தது. விரிவடைந்த பொருளின் மிகக் குறைந்த அடர்த்தி காரணமாக, இந்தத் தொழில்நுட்பத்தை ஏரோஃபாயில்கள் அல்லது மிதப்பு உதவிகள் போன்ற இலகுரகப் பயன்பாடுகளுக்குப் பயன்படுத்தலாம் என்று ஆராய்ச்சியாளர்கள் நம்புகின்றனர்.